Новости: ИЮЛЬ 2019




Фото: Росатом, Posiva.fi, Physicsworld.com

БЕЗОПАСНОСТЬ
Одобрено EUR
Флагманский российский проект атомной станции ВВЭР-ТОИ получил сертификат соответствия требованиям Организации производителей электроэнергии (EUR Organization).
Представители EDF, ČEZ (Чехия), Paks II (Венгрия), Gen Energiа (Словения) и Росэнергоатома проанализировали соответствие ВВЭР-ТОИ 4 332 требованиям, предъявляемым к проектированию, безопасности и экономичности АЭС.

«Я могу с полным основанием заявить, что проект ВВЭР-ТОИ прошел самую тщательную и глубокую экспертизу и полностью соответствует требованиям EUR», — подчеркнул на церемонии вручения сертификата почетный президент EUR, заместитель директора Дирекции по поддержке проектов и цифровому преобразованию EDF Гийом Жаккард.

European Utility Requirements (EUR) — организация европейских эксплуатирующих компаний, образованная в 1991 году. Ее главная задача — выработать технические требования к новым АЭС с легководными реакторными установками для дальнейшего развития атомной энергетики в Европе.

Методика и критерии сведены в четыре тома: в первом описаны основные положения экспертизы и приведена общая классификация, во втором — требования к ядерному острову и его безопасности, в третьем — схема анализа проекта, в четвертом томе перечислены требования к машинному залу.

EUR объединяет организации стран, подписавших соглашение о правовых и финансовых правах и обязанностях: CEZ (Чехия), EDF (Франция), «Энергоатом» (Украина), Fortum (Финляндия), Engie Tractebel (Бельгия), Genenergija (Словения), Iberdrola (Испания), Paks II (Венгрия), NGR (Голландия), TVO (Финляндия), PreussenElektra (Германия), EDF Energy (Великобритания) и Росэнергоатом (Россия). Российская энергетическая компания вступила в клуб EUR в 1993 году, почти сразу после его основания. Первым российским проектом, получившим сертификат соответствия требованиям EUR в 2006 году, был проект «АЭС-92» с реактором ­ВВЭР-1000.

ВВЭР-ТОИ — типовая двухблочная АЭС с реактором ВВЭР-1300 (водо-водяной энергетический) поколения III+. Проект разработан в Атомэнергопроекте, конструктор реакторной установки — ОКБ «Гидропресс», научный руководитель — Курчатовский институт. По проекту ВВЭР-ТОИ сооружается Курская АЭС-2.

По сравнению с реакторами предыдущего поколения установленная мощность энергоблока выросла до 1255 МВт, а срок службы основного оборудования увеличен в два раза — до 60 лет. Кроме того, удалось сократить стоимость и сроки сооружения ВВЭР-ТОИ, а также эксплуатационные расходы.
НОРМЫ И ПРАВИЛА
Еще безопаснее
Японский атомный регулятор — Агентство по ядерному регулированию (NRA) — одобрил новые правила безопасности АЭС. Согласно этим правилам, NRA сможет приостанавливать эксплуатацию АЭС, на которых не построены «резервные центры управления».
По итогам расследования последствий аварии на АЭС «Фукусима-1», на каждой японской АЭС такие центры должны быть построены в течение пяти лет после получения лицензии на подготовку станции к перезапуску. Согласно новой версии правил, если строительство такого центра не завершено за шесть недель до дедлайна, NRA может потребовать у оператора объяснений, а за неделю — остановить работу АЭС.

Под эти поправки попадают АЭС «Сендай» (первый и второй блоки перезапущены в начале 2015 года) и «Такахама» (третий и четвертый блоки перезапущены в начале 2016 года): операторы готовы построить резервные центры управления только к 2021 году, а не к 2020, как требуют правила. Еще несколько АЭС отстают от введенных сроков на два года.

После аварии на «Фукусиме-1» были приостановлены 39 блоков, из них только девять прошли проверку на соответствие новым, «постфукусимским» требованиям безопасности.
ПРОГНОЗЫ
Искусственный интеллект потеснит человека
Исследовательская компания Oxford Economics в исследовании «Как роботы изменят мир» утверждает, что к 2030 году около 20 млн рабочих мест в промышленности займут индустриальные роботы — их доля на этом рынке составит до 8,5%.
Такая резкая автоматизация производства, с одной стороны, повысит производительность труда и стимулирует экономический рост. В Oxford Economics считают, что благодаря роботизации промышленности к 2030 году мировой ВВП увеличится на $ 5 трлн. Также это приведет к созданию рабочих мест в еще не существующих отраслях.

Однако, считают эксперты, cегодняшние бизнес-модели будут разрушены, что вызовет рост безработицы; особенно критичным это может оказаться для стран со слаборазвитой экономикой. «Будут потеряны десятки миллионов рабочих мест, и заметнее всего это будет в бедных странах, где сейчас используются низкоквалифицированные кадры. В результате увеличится социальное неравенство», — прогнозируют авторы исследования.

В исследовании утверждается также, что к 2030 году в промышленном секторе США будет работать 1,7 млн роботов, в Евросоюзе — почти 2 млн, а в Китае — около 14 млн. Один робот в первый год установки заменяет 1,3 рабочего, затем — 1,6.

В доказательство своих прогнозов эксперты приводят следующие данные. С 2010 года количество роботов в промышленности увеличилось более чем вдвое — до 2,25 млн. За последние четыре года было установлено столько же роботов, сколько за восемь предыдущих. Примерно каждый третий робот в мире сегодня работает в Китае. В то же время в результате автоматизации производства с 2000 года в мире исчезло 1,7 млн рабочих мест: около 400 тыс. — в Европе, 260 тыс. — в США и 550 тыс. — в ­Китае.

Авторы исследования считают, что избежать социальной напряженности и безработицы помогут превентивные меры со стороны правительств: подготовка высококвалифицированных рабочих кадров и перепрофилирование сотрудников, на чьи рабочие места «претендуют» роботы.
БЭКЕНД
Финляндия начала строительство завода по капсулированию ОЯТ
Финская компания Posiva (принадлежит Teollisuuden Voima Oy (TVO) — оператору АЭС «Олкилуото», и Fortum, оператору АЭС «Ловииса») объявила о начале строительства завода по капсулированию ОЯТ на площадке в Онкало.
Согласно плану, на заводе отработавшее топливо будет помещаться в медные и чугунные канистры, которые разместят на глубине около 500 метров в туннелях из гранитной породы. Они будут окружены бентонитовой глиной, играющей роль буфера и предотвращающей попадание радиоактивных выбросов на поверхность. Также, по заявлению Posiva, туннели будут оснащены всеми необходимыми системами для окончательного размещения контейнеров. Стоимость проекта оценивается в € 500 млн. Ожидается, что работа хранилища начнется в 2023 году.

Posiva подчеркивает, что эта схема полностью исключает проникновение каких-либо радиоактивных материалов в окружающую среду.

Аналогичную схему планирует использовать Швеция: там компания SKB начнет строительство похожего пункта захоронения в начале 2020-х годов.

Строительство завода в Онкало — один из этапов создания пункта захоронения ОЯТ рядом с площадкой АЭС «Олкилуото». В Финляндии отработавшее ядерное топливо законодательно определено как разновидность радиоактивных отходов и подлежит захоронению. В России ОЯТ подлежат переработке и использованию в замкнутом топливном цикле. Однако опыт Финляндии может пригодиться при строительстве подземной исследовательской лаборатории в Нижнеканском массиве (Красноярский край).
КОНТРАКТЫ
Еще два блока
Росатом и Китайская государственная корпорация ядерной промышленности (CNNC) подписали генеральный контракт на строительство энергоблоков №№ 3 и 4 АЭС «Сюйдапу» с реакторами российского дизайна ВВЭР-1200. Пуск блока № 3 запланирован на 2027 год, блока № 4 — на 2028 год.
В июне 2018 года Росатом подписал с Китаем рамочный контракт о серийном сооружении энергоблоков АЭС «Сюйдапу». Документ предусматривает возможность сооружения новых блоков в будущем.

В марте этого года Россия и Китай также подписали генеральный контракт о сооружении энергоблоков №№ 7 и 8 АЭС «Тяньвань». Пуск блока № 7 запланирован на 2026 год, блока № 8 — на 2027 год. Тяньваньская АЭС — самый крупный объект российско-китайского экономического сотрудничества. Первый и второй энергоблоки запущены в 2007 году, энергопуск третьего блока состоялся в декабре 2017 года, четвертого — в октябре 2018 года.

Сотрудничество России и Китая включает не только строительство АЭС. АО «ТВЭЛ» и и китайская компания CNLY (входит в корпорацию CNNC) в январе 2019 года подписали контракт о поставке ядерного топлива для строящегося демонстрационного быстрого реактора CFR-600. ТВЭЛ будет поставлять топливо в течение первых семи лет эксплуатации реактора.
НАУКА
«Атомное» радио
Группа ученых из США создала первое в мире «атомное» радио и передала на него музыкальную композицию с помощью АМ-радиоволны. Статья с описанием эксперимента опубликована в электронном научном журнале AIP Advances.
Как пишет N+1, в основе радио — полость, заполненная ридберговскими атомами и просвечиваемая двумя лазерами. Ридберговские атомы — это сильно возбужденные атомы, внешний электрон которых поднялся на очень высокий энергетический уровень. Ученые воспользовались свойством таких атомов: чем сильнее они возбуждены, тем дольше живут и тем острее чувствуют внешнее электрическое поле. Атомы постоянно подсвечиваются лазерами с разной длиной волны, что позволяет следить за их состоянием и, следовательно, восстановить амплитуду волны и сигнал, который она переносит.

Один из лазеров («связывающий») обеспечивает когерентность атомов приемника, а второй («зондирующий») извлекает из него информацию.

Когда сквозь приемник проходит радиоволна, спектр поглощения атомов смещается, и лазерное излучение начинает поглощаться. Чем больше амплитуда волны, тем сильнее потери. Следовательно, такая полость работает как приемник, принимающий AM-волны с определенной несущей частотой.

Ученые записали музыкальную композицию для двух гитар (электрической и акустической), добившись эффекта стереозвука. Для этого они использовали сразу два типа атомов: ¹³³Cs и 87Rb, принимавших волны с разной несущей частотой. Обе гитары находились на расстоянии 15 см от «атомного» радио.

Импровизированную мелодию в ля-миноре удалось воспроизвести довольно качественно — ученые опубликовали ее запись. Слышны лишь небольшие помехи, напоминающие потрескивания виниловой пластинки.

Впервые идею такой установки, которую впоследствии назвали «атомным» радио, предложила в 2014 году группа американских физиков под руководством Кристофера Холлоуэя. С тех пор ученые постепенно улучшали ее параметры.

Во вступлении авторы пишут, что их работа поможет людям узнать: квантовая физика может быть не только сложной, но и интересной. Исследователи также показывают, какой путь проделала наука в области удержания ассамблей атомов: всего 20 лет назад ученые впервые поймали в лазерную ловушку бозе-конденсат, а сейчас с помощью похожих установок можно записывать звук.
НАУКА
Наночастицы в действии
Ученые НИЯУ МИФИ сделали несколько открытий, касающихся практического применения свойств наночастиц.
Сотрудники лаборатории нано-биоинженерии института совместно с бразильскими коллегами разработали экологически чистый способ получения графеновых наночастиц и методику создания радиоактивных меток на их основе. Графеновые нанометки — перспективные инструменты для медицинской диагностики и терапии. Однако до недавнего времени их поведение в живых организмах было недостаточно изучено.

Эксперименты на мышах, проведенные учеными НИЯУ МИФИ, показали, что распределение таких наночастиц в живых организмах и их накопление в различных органах в нормальном состоянии и при воспалительном процессе можно отслеживать.

Сегодня для получения наночастиц графена применяются опасные реагенты, и это мешает использовать их в биомедицине. Способ, предложенный специалистами НИЯУ МИФИ, безопасен для живых организмов.

А ученые из лаборатории ультрадисперсных материалов НИЯУ МИФИ придумали нанопорошок, который продлит время беспрерывной работы атомных электростанций.

Сейчас ресурс работы АЭС ограничен свойствами веществ, используемых в качестве регуляторов мощности — как правило, это карбид бора. Он эффективен в течение 4−5 лет, затем требует замены и временной остановки реактора. Новый материал, созданный учеными — гафнат диспрозия — способен выдержать более 20 лет непрерывного использования.

Этот материал получен в виде порошка микронного размера. Но порошок не компактируется из-за высокой твердости, поэтому использовать его на АЭС неудобно. Ученые МИФИ разработали способ получения гафната диспрозия в виде нанопорошка — без изменения ключевых свойств. Им удалось скомпактировать его до плотности в 95% от теоретически возможной и изготовить опытные партии в виде плотных керамических таблеток. На изобретение получен патент.
СЕВМОРПУТЬ
ОАЭ заинтересовались СМП
Один из крупнейших портовых операторов в мире DP World (контролируется правительством Объединенных Арабских Эмиратов) заинтересован в управлении объектами, которые будут располагаться на протяжении Северного морского пути.
Как рассказал Reuters исполнительный директор компании Султан Ахмед бин Сулайем, DP World договорилась с Российским фондом прямых инвестиций (РФПИ), Росатомом и компанией «Норникель» о совместном проекте комплексного развития СМП. Сделка пока не имеет юридической силы: стороны сначала изучат варианты разработки маршрута, что впоследствии позволит создать совместное предприятие для развития транзита грузов через СМП.

«Мы расширяем деятельность в Индии, Италии, Пакистане, Египте, Африке, Великобритании и Эквадоре. Нам всегда не хватало России, Россия — это связующее звено», — заявил С. Сулайем.

Он также отметил, что рано говорить о возможных долях в совместных предприятиях. «Правительство России решит, какую территорию нам предоставить; мы подготовим проекты, привлечем клиентов и будем работать с промышленниками над механизмами привлечения клиентов, а также производить то, что мы умеем. Пока преждевременно говорить о долевом участии, нам нужно будет сесть за стол переговоров с нашими партнерами и все изучить. Мы всегда будем соблюдать правила, установленные Россией», — заверил С. Сулайем.

Он добавил, что DP World заинтересована в использовании портов вдоль СМП: «У нас есть опыт, который мы хотим применить в обслуживании, управлении, развитии и инвестировании в промышленную инфраструктуру СМП».

DP World управляет 78 морскими и внутренними терминалами при поддержке более 50 аффилированных предприятий более чем в 40 странах.

Глава РФПИ Кирилл Дмитриев в интервью Reuters заявил, что СМП может вдвое сократить время доставки грузов из Азии в Европу. «Желание DP World совместно строить различные портовые и сопутствующие сооружения на Северном морском маршруте — пример того, насколько экономически интересна эта инфраструктура», — подчеркнул К. Дмитриев.

Кроме того, в этом году компания Maersk рассматривает возможность протестировать сезонный сервис по доставке грузов через Севморпуть. Как сообщил генеральный директор компании Сорен Скоу, в третьем квартале текущего года может быть организована доставка грузов из портов Дальнего Востока в Санкт-Петербург и обратно. «В основном это будут российские грузы, которые планируется поставлять с востока страны на запад и наоборот, например, замороженная рыба или импортные товары из Китая», — пояснил С. Скоу. Он напомнил, что в прошлом году компания Maersk впервые провела экспериментальный переход судна по СМП.

Сегодня компания Maersk — лидер на рынке международных морских перевозок: она работает в 130 странах мира, в штате — более 76 тыс. человек.
ТЕХНОЛОГИИ
Разгадать тайны Вселенной
Телескоп ART-XC, созданный в РФЯЦ-ВНИИЭФ совместно с Институтом космических исследований РАН, успешно выведен на орбиту в составе астрофизической обсерватории «Спектр-РГ». Запуск был произведен с космодрома Байконур.
«Спектр-РГ» — российский проект с германским участием, его цель — создание детальной карты Вселенной. В основе обсерватории — два телескопа: российский ART-XC, работающий в жестком диапазоне рентгеновского излучения, и германский eRosita, рассчитанный на более мягкий энергетический диапазон. Такая широта охвата с высокой чувствительностью позволит ученым зарегистрировать жесткие рентгеновские источники по всему небу и лучше изучить черные дыры, рассказал во время прямой онлайн-трансляции запуска астрофизической обсерватории «Спектр-РГ» на «Роскосмос ТВ» заместитель директора Института космических исследований РАН, доктор физико-математических наук Михаил Павлинский. Он также сообщил: «Делается полная „перепись населения“ нашей Вселенной с точки зрения самых массивных образований — скоплений галактик, которые сформировались за всю историю ее существования. Таких скоплений мы ожидаем несколько тысяч. Также будет проведен сопутствующий анализ всех активных ядер галактик, в том числе крупных сверхмассивных черных дыр, которые проявляют себя в рентгеновском диапазоне».

Скопления галактик окружены горячим газом. Его температура — миллионы градусов. Обычная оптика увидеть этого не позволяет, поэтому был выбран рентгеновский диапазон. «ART-XC — первый российский рентгеновский телескоп с оптикой скользящего падения с применением полупроводниковых детекторов на основе кадмий-теллура. Внедренные технологии увеличивают разрешающую способность и чувствительность телескопа в десятки раз», — рассказал один из разработчиков, начальник отделения Института лазерно-физических исследований РФЯЦ-ВНИИЭФ Сергей ­Григорович.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #4_2019