Pour commencer, notons comme un fait: le premier réacteur rapide de Chine (China Experimental Fast Reactor) a été construit en plein dans la capitale - au sud-ouest de Pékin, à environ 45 kilomètres du centre. Ici, derrière le sixième anneau de transport, se trouve l'Institut chinois de l'énergie atomique (CIAE). Si vous voulez - un analogue de l'Institut Kurchatov, qui est né du laboratoire secret n ° 2 à la périphérie nord-ouest de Moscou.
L'envoyé spécial de Rossiyskaya Gazeta et l'équipe de tournage de la chaîne de télévision Russia 24 ont été les premiers journalistes étrangers à accéder à la centrale nucléaire de Pékin. Auparavant, seuls des spécialistes du nucléaire aidaient à la construction et au lancement du CECR.
« Notre Institut de l'énergie atomique, désormais également connu sous le nom d'Institut de physique moderne de l'Académie chinoise des sciences, a été fondé en 1950 », a déclaré le président-directeur de la CIAE, M. Wan Gang, aux journalistes russes. - Une autre date très importante pour nous est le 27 septembre 1958, date du lancement du premier réacteur de recherche à eau lourde sur le territoire de l'Institut avec l'aide de l'URSS. Dans le même 58, avec la participation de spécialistes soviétiques, le premier accélérateur-cyclotron a été lancé ici …
"Plan 863": étape par étape
Aujourd'hui, plus de cinquante ans plus tard, les premières installations de recherche ont été mises hors service. Le cyclotron, selon le directeur de l'institut, a été démantelé, car seul un grand aimant est resté en mémoire. Le bâtiment du premier réacteur a été conservé, comme nous avons pu le constater en s'y rendant par un grand parc de l'institut bien entretenu avec des sentiers bien pavés. Dans la partie centrale, nous nous sommes arrêtés une minute devant les bustes en marbre des scientifiques atomiques - les sommités de leur projet atomique chinois.
Ils ne cachent pas leur participation à la recherche et au développement, qui ont servi à créer les premières bombes atomiques (1964) puis à hydrogène (1967) pour la RPC, au contraire, ils en sont fiers. Ainsi qu'une contribution à la création du premier sous-marin nucléaire (1971) pour la marine chinoise et du premier satellite (1971) de la Terre lancé dans le Céleste Empire.
Mais désormais, selon le directeur de l'institut, la tâche principale de l'équipe qu'il dirige est le développement de l'énergie nucléaire, y compris l'énergie nucléaire sur une nouvelle plate-forme technologique. En Chine, a souligné M. Wan Gang, une stratégie de développement en trois étapes a été adoptée dans ce domaine: un réacteur thermique - un réacteur rapide - un réacteur thermonucléaire.
Quant aux réacteurs traditionnels, dans lesquels les noyaux d'uranium 235 sont fissionnés par des neutrons dits thermiques (lents), ils sont depuis longtemps passés en Chine d'une sphère purement scientifique à celle d'exploitation commerciale. Selon les données officielles présentées à AtomExpo-2015 à Moscou par la société d'État CNNC, elle compte neuf centrales nucléaires en exploitation, douze sont en construction et encore plus sont prévues. L'objectif est de porter la part du nucléaire d'ici 2020 à 6 % (80 GW), et à l'avenir de rattraper voire dépasser la France sur ces indicateurs.
Jusqu'à présent, la part de la production nucléaire dans le bilan énergétique total de la Chine est d'environ 2%. Mais c'est pour maintenant. La période de l'apprentissage, où les premières centrales nucléaires ont été construites ici selon des projets français, canadiens, américains, russes, passe vite. La plupart des centrales électriques nouvellement construites utilisent déjà ou ont l'intention d'utiliser des réacteurs et d'autres équipements importants de développement chinois ou conjoint. C'est-à-dire que la première étape - divers types de réacteurs thermiques - la Chine a fonctionné et passe, au sens figuré, au deuxième niveau.
Dans le plan national pour le développement des hautes technologies, ou, comme on l'appelle plus souvent, dans le "plan 863", le développement des réacteurs rapides est inscrit comme une priorité absolue. La même tâche a été inscrite dans le programme à moyen terme pour le développement de la science et de la technologie pour 2006-2020.
Cependant, ils ont commencé à examiner de près les réacteurs rapides, également appelés surgénérateurs, derrière la Grande Muraille à la fin des années 60 du siècle dernier. À cette époque, on savait que l'idée même d'une reproduction élargie du combustible nucléaire (éleveur - en d'autres termes, un éleveur) avait été exprimée en janvier 1943 aux États-Unis par Leo Szilard et reprise en URSS. Depuis 1949, sous la direction de l'académicien Alexander Leipunsky, un travail de recherche multiforme a été mené en Union soviétique pour créer des réacteurs rapides. Mais le premier surgénérateur expérimental d'une capacité thermique de 0,2 MW a été lancé aux États-Unis, au centre nucléaire de l'Idaho, le 20 décembre 1951.
En URSS, une installation similaire a été mise en service quatre ans plus tard à Obninsk (région de Kaluga), où se trouve l'Institut de physique et d'ingénierie énergétique et où travaillait l'académicien Leipunsky à l'époque. Un an plus tard, au même endroit, à Obninsk, un réacteur expérimental BR-2 a été lancé: le plutonium métallique a servi de combustible, et le mercure a été utilisé comme réfrigérant.
Dans le même 1956, un consortium de plusieurs entreprises américaines a commencé la construction d'un surgénérateur de démonstration Fermi-1 de 65 MW. Dix ans plus tard, un accident s'y produit avec la fonte du cœur. Le réacteur a été démantelé à grands frais, après quoi l'intérêt de l'industrie américaine pour ce sujet s'est estompé.
Pendant ce temps, en URSS, un BR-5 expérimental a été construit et lancé (après reconstruction, il est devenu connu sous le nom de BR-10) - à Obninsk. Et à l'Institut des réacteurs atomiques de Dimitrovgrad (région d'Oulianovsk) - un BOR-60 polyvalent, dans lequel du combustible MOX (un mélange de dioxydes d'uranium et de plutonium) a été utilisé et du sodium liquide a été utilisé comme liquide de refroidissement. Le BOR-60 est toujours en service et il est possible de prolonger son exploitation jusqu'en 2019.
La France a dépensé cinq milliards de dollars pour la construction d'une centrale nucléaire à grande échelle avec un réacteur à neutrons rapides Superphenix, mais en raison de problèmes avec le cœur alimenté au plutonium, cette installation a été fermée en 1996 …
Le seul (dans le monde !) réacteur de puissance à neutrons rapides en fonctionnement est le réacteur BN-600 de la troisième tranche de la centrale nucléaire de Beloyarsk. C'est le détenteur du record de durée de service - il est en exploitation commerciale depuis 1980 et peut être prolongé jusqu'en 2030. De plus, c'est le réacteur rapide refroidi au sodium le plus puissant à ce jour.
D'abord dans le nouveau siècle
procédures préparatoires à la mise sous tension. Les deux réacteurs sont nés au sein du Experimental Design Bureau of Mechanical Engineering nommé d'après V. I. Afrikantova. L'académicien Fyodor Mitenkov, directeur scientifique de l'OKBM, a reçu le Prix international de l'énergie mondiale en 2004 pour sa contribution exceptionnelle au développement des bases physiques et techniques et à la création de réacteurs à neutrons rapides.
Comme les concepteurs l'assurent, le projet BN-800 a mis en œuvre des innovations importantes pour améliorer la sûreté nucléaire et radiologique. Ils reposent sur des principes passifs, ce qui signifie que leur efficacité ne dépend pas de la fiabilité du fonctionnement des systèmes auxiliaires et du facteur humain.
Tout cela a été pleinement pris en compte lors de la conception du CECR - le premier et jusqu'à présent le seul réacteur à neutrons rapides construit, testé et officiellement mis en service au 21e siècle. L'Institut chinois de l'énergie atomique est particulièrement fier de ce fait et remercie les collègues russes pour leur aide active.
Les premiers contacts entre spécialistes des deux pays sur ce projet ont commencé en 1992. Le groupe de travail du côté russe comprenait des employés de l'OKBM im. Afrikantov (Nizhny Novgorod), l'Institut de Saint-Pétersbourg "ATOMPROEKT" et l'Institut de physique et d'ingénierie énergétique (Obninsk, région de Kaluga).
« À ce moment-là, nos spécialistes avaient déjà une idée des réacteurs à neutrons rapides avec un caloporteur au sodium », explique le directeur de l'institut, Wan Gang. - De plus, nous avons étudié la thermohydraulique, la physique des neutrons, la science des matériaux, les particularités de la manipulation du combustible nucléaire et des équipements spéciaux. En cours de route, les objectifs de l'ensemble du projet ont été clarifiés. Tout d'abord, la création de la centrale elle-même. Il a été déterminé qu'il s'agirait d'un réacteur expérimental d'une puissance thermique de 65 mégawatts et d'une puissance électrique de 20 mégawatts. Deuxièmement, le développement de nouvelles technologies. Troisièmement, la formation. Et déjà en finale - les tests, recherches, expériences prévus. Nous avions besoin du CECR comme base, d'une plate-forme, pour qu'ayant acquis l'expérience nécessaire, nous puissions aller vers la création d'une démonstration, puis d'une série, de centrales commerciales de centrales nucléaires à réacteurs à neutrons rapides.
Comme en Russie, seulement plus strict
Le projet conceptuel du CECR a été développé par des spécialistes chinois et soumis à l'examen des collègues russes. Puis, compte tenu des commentaires et contre-propositions reçus, l'ensemble du concept, y compris les exigences techniques et les principaux composants du réacteur, a été discuté en détail lors d'une réunion commune en mai 1993 et a reçu une approbation de haut niveau.
Dans la seconde moitié des années 90, l'étape de la conception technique a commencé. Les déjà mentionnés OKBM, Saint-Pétersbourg ATOMPROEKT, FEI et OKB Gidropress (Podolsk, région de Moscou) ont formé, selon les mots de leurs collègues chinois, une « coopération de projet » et ont travaillé de manière coordonnée, professionnellement, en tenant compte de toutes les exigences et souhaits du client. Et les directives initiales de la partie chinoise étaient encore plus strictes que les normes de sûreté radiologique, les normes de rejets et rejets radioactifs, les situations d'urgence en vigueur à l'époque dans l'industrie nucléaire russe.
"Depuis qu'il a été décidé de construire le CECR dans les limites de Pékin, et ce n'est pas seulement une grande ville - la capitale de la Chine, nous avons fait des exigences particulières pour assurer la sécurité", a expliqué Xu Mi, le scientifique en chef de CNNC, académicien de la Académie chinoise d'ingénierie, lors d'une rencontre avec des journalistes russes. - Même si la probabilité de fusion du cœur de ce réacteur est négligeable, nous avons insisté pour utiliser un système passif d'évacuation de la chaleur résiduelle. Et - lors de l'installation d'un bac piège pour une fusion hypothétique du noyau. Les pompes de circulation principales (MCP) ont été commandées en Russie, mais en cas de refroidissement d'urgence, il leur a été demandé d'ajouter un volant d'inertie à leur conception, augmentant ainsi le temps d'arrêt du MCP, c'est-à-dire la circulation du liquide de refroidissement en cas de perte de puissance…
Selon Xu Mi, en cas de situation d'urgence ou même d'accident hors dimensionnement, il ne devrait pas être nécessaire d'évacuer la population - tout devrait être localisé à l'intérieur de la centrale ou dans les limites de sa zone protégée. L'Agence nationale de sûreté nucléaire de la République populaire de Chine n'a pas considéré une telle campagne comme de la réassurance et a soutenu la position de ses scientifiques.
"Après tout, du mur du bâtiment dans lequel est monté le CECR, à la clôture qui clôt l'institut, il ne fait que 153 mètres", souligne l'académicien avec un doux sourire. - Et puis les gens vivent. Ils ne doivent pas être mis en danger. C'est pourquoi aujourd'hui, avec le recul, nous sommes convaincus que les critères que nous avons proposés répondent aux normes et exigences de sûreté des réacteurs de quatrième génération.
En juillet 2000, en présence du président russe Vladimir Poutine et du président chinois Jiang Zemin, l'accord de construction du CECR a été signé. En septembre de la même année, Wan Gang est nommé directeur du réacteur en construction; il est désormais directeur de l'ensemble de l'institut et se souvient en détail des événements sur son territoire.
- Il n'a fallu que deux ans entre le coulage du premier béton et la pose du plafond du bâtiment réacteur (août 2002). Fin 2008, l'installation du bloc réacteur était achevée. En mai 2009, le remplissage du circuit en sodium a commencé. En juin 2010, ils ont commencé à charger du combustible dans le réacteur, et déjà le 21 juillet, ils ont atteint la criticité pour la première fois. Exactement un an plus tard, le 21 juillet 2011, nous avons pu augmenter la capacité à 40 pour cent de la valeur nominale, ce qui était à l'époque un objectif important pour nous …
GT Infographie / Anton Perepletchikov / Leonid Kuleshov / Maria Pakhmutova / Alexander Emelianenkov
Pour rendre cela possible, dans le bureau d'études et dans les entreprises de Rosatom impliquées en coopération avec des partenaires chinois, en 2003-2005, les principales pompes de circulation des circuits primaire et secondaire, des échangeurs de chaleur intermédiaires, un générateur de vapeur, et des dispositifs de rechargement ont été conçus, fabriqués et envoyés à leur destination combustible - seulement sept types d'équipements critiques dans la centrale du réacteur, l'instrumentation et le combustible pour les trois premiers chargements.
Mais avant cela, les projets techniques du système de surveillance et de contrôle (SCS de la centrale nucléaire), la conception technique de la centrale nucléaire et la conception technique du bâtiment principal de la centrale nucléaire ont été développés. Les spécialistes russes ont rempli leurs obligations contractuelles dans leur intégralité et dans les délais.
Enseigner à l'élève à avoir quelqu'un de qui apprendre
Le « hardware » high-tech fourni par la Russie serait resté du fer, et un réacteur nucléaire ne serait guère devenu un outil efficace pour les chercheurs si la formation du personnel d'exploitation n'avait pas été prise en charge à temps. Et ils ont commencé bien à l'avance.
L'actuel directeur adjoint des opérations et de la sécurité du CECR, Wu Chunliang, fait partie du premier groupe d'ingénieurs seniors en contrôle de réacteur formés en Russie. En 2002, ils ont été formés au centre de formation RIAR - Dimitrovgrad, région d'Oulianovsk. Là, ils ont également pu voir le réacteur polyvalent BOR-60 en fonctionnement et être formés à son utilisation. Ensuite, déjà dans le cadre du programme de démarrage physique, ils ont étudié dans des stands spéciaux de l'Institut de physique et d'ingénierie énergétique d'Obninsk et de l'Afrikantov OKBM de Nijni Novgorod.
« De retour chez nous, avec des spécialistes russes, nous avons participé à la mise en service de divers systèmes et équipements du CECR », explique Wu Chunliang, qui nous a rencontrés à la salle de contrôle. - Ensuite, nous avons passé un examen organisé par l'Agence nationale de sûreté nucléaire. En 2008, ils ont reçu des licences pour le droit d'effectuer de tels travaux et sont devenus les opérateurs de contrôle du premier lot. Et puis, la formation du deuxième lot d'opérateurs s'effectuait déjà à domicile - principalement au CECR lui-même.
En conséquence, selon Wu Chunliang, un système d'entraînement complet et holistique s'est développé. 55 opérateurs, dont des femmes, ont déjà été agréés par l'autorité de tutelle pour exploiter le réacteur expérimental.
Au moment de notre conversation, il n'y avait que deux opérateurs au panneau de commande, et un, le chef d'équipe, était derrière eux. Comme ils l'ont expliqué, cela suffit amplement pour surveiller de manière fiable, sans chichi et nervosité, tous les paramètres de la centrale à réacteurs et superviser les travaux préventifs effectués de temps à autre sur les équipements dans les zones restreintes.
Après avoir entendu cette explication, je n'ai pas pu résister et j'ai demandé ce qui était écrit en gros hiéroglyphes rouges sur le mur derrière les opérateurs de la salle de contrôle ?
- C'est la devise ou, si vous voulez, le principe de vie de tout l'institut, - le directeur adjoint du CECR sourit et devint immédiatement sérieux. - Vous pouvez le traduire comme ceci. D'abord, donnez toute votre force, tout de vous-même, pour le bien de la Patrie et de l'État. Deuxièmement, ayez toujours une longueur d'avance, étudiez l'expérience des autres, trouvez et introduisez de nouvelles choses. Et troisièmement - restez honnête en tout, chérissez la confiance, maintenez la modestie personnelle.
Une bonne devise, voyez-vous.
Et ce n'est pas une annexe superflue à l'autorisation de l'exploitant d'une installation nucléaire.
