В условиях климатических изменений, подталкивающих мир к поиску устойчивых источников энергии, атомная энергетика вновь привлекает внимание государств, ранее не планировавших ее развитие. Яркий пример – Швеция, которая рассматривает возможность развертывания малых модульных реакторов (ММР) в ближайшие годы. Одновременно с этим рост геополитической напряженности заставляет страны уделять повышенное внимание вопросам ядерного нераспространения.
Устойчивость к распространению ядерного оружия становится ключевым фактором при обсуждении новых реакторов, поскольку технология может привнести в ядерный топливный цикл страны элементы, повышающие риски. Для Швеции это могут быть реакторы, работающие в режиме следования за нагрузкой, когенерация для централизованного теплоснабжения, производство водорода и размещение объектов вблизи населенных пунктов. Понимание того, как эти нововведения влияют на риски и какие меры могут их снизить, требует безотлагательного изучения. В основе最新 исследований лежит методология INPRO, разработанная Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки подобных рисков.
Международный договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) разделил мир на государства, обладающие и не обладающие ядерным оружием, объединив их в глобальных усилиях по предотвращению его распространения. Почти все страны мира, присоединившиеся к договору, обязаны заключать с МАГАТЭ соглашение о гарантиях, которое ставит их ядерные технологии и материалы под международный контроль. Гарантии включают в себя учет материалов, инвентаризацию, установку пломб, видеонаблюдение и инспекции на местах, проводимые инспекторами МАГАТЭ, региональных регуляторов, таких как Euratom в ЕС, и национальных ведомств.
Гарантии являются внешними мерами, подтверждающими мирное использование ядерного потенциала. Однако существуют и способы спроектировать новые объекты так, чтобы они были изначально менее привлекательны для военных целей. Примерами могут служить реакторы с топливом, недоступным во время работы, или компоновка объектов с минимальным количеством точек доступа. Эти внутренние, конструктивные особенности в сочетании с внешними мерами и создают комплексную систему устойчивости к распространению.
Ключевым инструментом для проектирования такой системы является подход «Гарантии через проектирование» (Safeguards by Design – SbD). Этот совместный подход позволяет интегрировать требования международных гарантий на всех этапах жизненного цикла ядерного объекта – от проектирования до вывода из эксплуатации. Раннее взаимодействие между владельцами, конструкторами, регуляторами и инспекторами МАГАТЭ позволяет заблаговременно внедрять решения, повышающие устойчивость к распространению.
Швеция, которая с 1970-х годов активно использовала атомную энергию, сегодня имеет лишь шесть из двенадцати первоначальных коммерческих реакторов. Однако в последние годы правительство предпринимает значительные усилия для возрождения отрасли. Государственная компания Vattenfall уже объявила о планах по изучению строительства новых водо-водяных ММР на полуострове Верё, рядом с действующей АЭС «Рингхальс». Это стало важным шагом к появлению в стране первых за десятилетия новых ядерных реакторов.
На этом фоне оценка рисков распространения, связанная с развертыванием ММР, стала особенно актуальной. Гипотетический сценарий исследования предполагал размещение трех энергоблоков ММР и сухого промежуточного хранилища отработанного ядерного топлива на площадке АЭС «Форсмарк». Необходимость в новом хранилище обусловлена тем, что существующие решения лицензированы только для действующих реакторов.
Анализ показал, что законодательная база Швеции полностью соответствует режиму нераспространения. Кроме того, страна придерживается «открытого» топливного цикла, предполагающего захоронение отработанного топлива, а не его переработку, что ограничивает доступ к таким материалам, как плутоний. Уровень привлекательности самой технологии оценивается как «высокий» уже сейчас, но развертывание дополнительных реакторов, схожих с существующими, не повысит его. Учитывая безупречную репутацию Швеции в выполнении обязательств по гарантиям, этот уровень не представляет проблемы.
Основной выявленный риск связан с накоплением отработанного топлива в новом сухом хранилище. Если сегодня уровень привлекательности запасов топлива на действующих АЭС оценивается как «умеренный» для свежего и «высокий» для отработанного, то новое хранилище со временем станет «горячей точкой». Уже через 30 лет эксплуатации ММР уровень привлекательности хранящихся там материалов достигнет отметки «очень высокий» из-за cumulative эффекта.
Эти выводы не являются препятствием для развития атомной энергетики. Они лишь подчеркивают, что необходимо учитывать при проектировании максимально защищенной энергосистемы. По мере увеличения количества ядерных установок и материалов нагрузка на инспекторов по гарантиям будет расти, требуя выделения достаточных ресурсов. Именно поэтому сотрудничество всех заинтересованных сторон на самых ранних этапах имеет первостепенное значение для оптимизации конструкции и обеспечения безопасности новых атомных проектов.
