Франция — от лодок к NUWARD Владимир Рычин, AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 29.10.2019 В ходе 63-ей сессии генеральной конференции МАГАТЭ, прошедшей в Вене в сентябре 2019 года, профильные французские чиновники и топ-менеджеры с большой помпой объявили о начале работ по созданию французского … Читать далее
Франция — от лодок к NUWARD
Владимир Рычин, AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 29.10.2019
В ходе 63-ей сессии генеральной конференции МАГАТЭ, прошедшей в Вене в сентябре 2019 года, профильные французские чиновники и топ-менеджеры с большой помпой объявили о начале работ по созданию французского реактора малой мошности NUWARD.
Старт проекта NUWARD
Редкий случай, когда о запуске нового проекта сообщается на генконференции МАГАТЭ, созываемой, строго говоря, вовсе не для подобных целей.
Ещё большая редкость — появление на широкой публике Лоика Рокара, главы компании «Technicatome», специализирующейся, как эвфемистично говорится на её веб-сайте, на проектировании, строительстве, пуске и обслуживании «компактных ядерных реакторов».
Лоик Рокар (справа), фото AtomInfo.Ru
О реакторе NUWARD известно немного — точнее говоря, практически ничего. Его мощность составит 170 МВт(э), на блоке будут одновременно устанавливаться два реактора.
По мощности проект, очевидно, ориентирован на возможности турбин компании «Alstom». Как и всё, что делает «Technicatome», реактор NUWARD станет компактным.
Проект поддерживает не только компания EDF, но и французский атомный комиссариат. Французы также заключили соглашение с компанией «Westinghouse», о котором было объявлено одновременно с первым представлением NUWARD. Но в кулуарах генконференции предположили, что соглашение с американцами будет касаться коммерческих, а не технических вопросов.
Другое предположение, выглядящее обоснованным — проект NUWARD будет использовать наработки французов по транспортным реакторам. Так это или не так, но это повод вспомнить, что есть у французских военных атомщиков по лодочным и корабельным реакторам.
Американское начало
Первой серьёзной попыткой французов освоить атомную энергию для флота принято считать подводную лодку «Gymnote», заложенную в 1958 году. Она же стала и первым блином — непомерная стоимость проекта вынудила флот отказаться от него, а «Gymnote» в итоге построили как дизельную лодку, присвоив ей статус экспериментальной.
В 1963 году во Франции вернулись к идее о создании собственного атомного подводного флота. Считалось, что атомные лодки нужны Парижу только в качестве носителей баллистических ракет. Поэтому их планировалось построить немного (пять штук), и разрабатывать для них реактор своими силами было признано нецелесообразным.
Руководствуясь этими соображениями, во Франции сделали ставку на заимствованный у компании «Westinghouse» и проверенный американским флотом на практике реактор S5W. Тем более, что в стране вовсю разворачивала свою деятельность созданная при непосредственном участии «Westinghouse» компания «Framatome», продвигавшая разработанные американцами технологии реакторов с водой под давлением.
Но долго уповать на импортные технологии французам не получилось. Во-первых, политические отношения между Францией и США не были безоблачными.
Во-вторых, практика сопровождения стратегических атомных ракетоносцев дизельными подводными лодками была признана военными ошибочной, и флот поставил вопрос о многоцелевых АПЛ. Наконец, в-третьих, политики в Париже мечтали об экспорте атомных подводных лодок, а достичь этого с американскими реакторами казалось проблематичным.
Таким образом, перед французской атомной отраслью в полный рост встала задача по созданию собственного транспортного реактора. И в начале 70-ых годов усилиями французских специалистов был разработан реактор CAS-48.
Реактор CAS-48
Что думали о лодках типа «Rubis», на которых были установлены первые CAS-48, лучше спрашивать моряков. А вот о самом реакторе — точнее, о его разработке — французские атомные ветераны вспоминают с тяжёлыми вздохами.
Трудности при проектировании CAS-48 были связаны не с недостатком опыта у атомщиков, который на самом деле уже набирался, а с неблагоприятным сочетанием требований флота и политиков.
Флот хотел иметь дешёвую компактную лодку, которую можно было бы продавать за рубеж, а это накладывало существенные ограничения на размеры реакторной установки.
Политики требовали неуклонного соблюдения нераспространенческих норм, включая запрет на использование ВОУ, а это, в свою очередь, вступало в противоречие с пожеланиями флота о компактности.
Нераспространение — важная, но не единственная причина отказа от ВОУ. Другим аргументом в пользу отказа стали уже упоминавшиеся непростые отношения с США, у которых французам пришлось бы закупать ВОУ. Высокие соображения национальной безопасности запрещали Франции попадать в зависимость от поставок американского топлива для лодочных реакторов, и выбора у атомщиков не оставалось.
Поэтому первые варианты будущего CAS-48 были с жидкометаллическим теплоносителем. Такие реакторы неплохо работали бы с французским НОУ-топливом «Caramel», но им грозили большие трудности при изготовлении и, особенно, эксплуатации.
Конструкторам пришлось вернуться к технологии лёгкой воды под давлением. На этом их беды не кончились. Из-за недостатка места реактор пришлось делать однопетлевым по пару. По этой же причине пришлось положиться на естественную циркуляцию, так как насосы просто негде было поставить.
Мощность реактора была в итоге ограничена 48 МВт, а это негативно сказалось на скорости лодки. Борьба за компактность не лучшим образом повлияла на силовую установку, и лодка вышла более шумной, чем хотели моряки.
Французский флот в итоге всё-таки принял то, что получилось у атомщиков. А вот первая же попытка продать лодку на экспорт — в дружественную Канаду, собиравшуюся приобрести 12 АПЛ для патрулирования Арктики — окончилась позорной неудачей. Атомщики Канады, изучив проект, высказали сомнения в его ядерной безопасности. Более всего им не понравились однопетлевая концепция и та самая компактность.
Реактор K-15
В конце 70-ых годов во Франции приступили к разработке нового реактора, получившего название K-15. Опыт создания CAS-48 был учтён, и требования к атомщикам значительно смягчились.
В первую очередь, это касалось размеров установки, они стали больше. Соответственно, конструктора смогли добавить петли для пара и проходы для теплоносителя через реактор, улучшить силовую установку, что сразу сказалось положительно на шумности лодки. Было также повышено обогашение урана.
Эти и другие меры позволили поднять удельную энергонапряжённость реактора и улучшить его эксплуатационную безопасность. Мощность реактора по сравнению с CAS-48 стала выше в три раза — 150 МВт.
Уран, хоть и более обогащённый, чем уран для CAS-48, всё равно оставался в границах НОУ, что развязывало руки политикам и коммерсантам для возможных экспортных сделок. Поэтому кампания французских лодочных реакторов короче, чем кампания американских лодочных реакторов — но стоимость замены активной зоны намного дешевле!
Кроме того, сроки замены топлива в K-15 (пять лет) удачно совпадают со сроками модернизации оружейных и электронных систем корабля. Так что применение НОУ-топлива в K-15 не представляет собой сколь-либо значимого недостатка.
Муки атомщиков над проектом CAS-48 принесли для проекта K-15 свои плоды. Реактор и парогенератор в новом проекте были интегрированы в один блок, а ГЦНы, как и прежде, были не нужны. Проект K-15 вышел реактором в достаточной степени компактным, но при этом более безопасным, чем его предшественник.
Предпринимались ли во Франции попытки сделать гражданский вариант реактора K-15? Да, предпринимались, и об одной из таких попыток мы расскажем в следующей статье.
Ключевые слова: История, Атомоходы, Франция, Статьи, Владимир Рычин
Другие новости:
Третий тур выборов гендиректора МАГАТЭ закончился безрезультатно
Гросси вырвался вперёд.
В Китае выведена на критику свинцово-висмутовая критсборка нулевой мощности
Академия наук КНР разрабатывает ADS-системы с ТЖМТ-реакторами.
Выставка атомпрома в Китае — фоторепортаж
Выставка прошла 17-19 октября 2019 года.