Спецвыпуск
ИБР-2: 20 лет на службе науки

9 февраля 1984 года реактор ИБР-2 был принят в постоянную эксплуатацию. Этому историческому событию предшествовали длительные исследования во время физического и энергетического пуска с 1977 по 1984 годы.

Остановлюсь несколько подробнее на том, как проходил этот знаменательный день. Приемку реактора выполняла Государственная комиссия, которую возглавлял А.М.Петросьянц - председатель Госкомитета по использованию атомной энергии СССР. В комиссию входили крупнейшие специалисты СССР в области реакторной техники: Н.А.Доллежаль - директор НИКИЭТ, главный конструктор ИБР-2, О.Д.Казачковский - директор ФЭИ (г. Обнинск), В.А.Цыканов - директор НИИАР (г. Димитровград). От ОИЯИ в комиссии были директор ЛНФ И.М.Франк, главный инженер ОИЯИ Ю.Н.Денисов и заместитель директора ЛНФ Ю.С.Язвицкий. Были представлены также специалисты Госатомнадзора, Минздрава СССР, отдела охраны труда ЦК профсоюза. Всего в комиссии было 13 человек, кроме того, привлекалась группа экспертов (более 20 человек) из различных организаций и ОИЯИ.

Государственная комиссия была назначена еще в 1977 году перед физическим пуском ИБР-2 без теплоносителя и в дальнейшем давала разрешение на проведение физического пуска с натрием и энергетического пуска.

Заседание 9 февраля было последним. Был заслушан доклад В.Д.Ананьева об итогах работ по энергетическому пуску реактора ИБР-2. Затем очень четко доложили Б.Н.Бунин - о состоянии СУЗ ИБР-2, В.С.Дмитриев (НИКИЭТ) - о состоянии и работоспособности подвижного отражателя, В.А.Архипов - о радиационной обстановке на ИБР-2. С интересом было воспринято сообщение Ю.М.Останевича о первых физических экспериментах на пучках ИБР-2, который выступал, как всегда, ярко и убедительно. Дискуссия была живой и конструктивной. Комиссия высоко оценила результаты работы по энергетическому пуску, готовность персонала. Но оставался открытым вопрос, какой уровень мощности разрешить при эксплуатации. Следует пояснить, что к этому времени нами были изучены и освоены два режима: 25 Гц до 2 МВт и 5 Гц до 1 МВт. Дирекция ОИЯИ склонялась к тому, чтобы ограничиться на достигнутом. С этим комиссия не согласилась, а детально проанализировав ситуацию с режимом 5 Гц (именно он был так нужен физикам-экспериментаторам), постановила принять ИБР-2 в эксплуатацию на мощности 2 МВт в режимах 5 Гц и 25 Гц. Нам давалось два месяца для постепенного выхода на 2 МВт при 5 Гц.

9 апреля 1984 года эта мощность была успешно достигнута, выполнены все необходимые исследования реактора, которые полностью подтвердили возможность работы на мощности 2 МВт при 5 Гц. Итак, пусковой период на реакторе был завершен, начался новый этап плановых физических исследований на выведенных нейтронных пучках. Сегодня, 20 лет спустя, подводя итог этому периоду из истории ИБР-2, мы должны вспомнить наших учителей, наших научных руководителей: Дмитрия Ивановича Блохинцева и Илью Михайловича Франка, без которых, ИБР-2 просто не было бы. Необходимо также сказать, что в создание реактора ИБР-2 и его исследования во время пуска определяющий вклад внесли Н.А.Хрястов (НИКИЭТ), М.Т.Воронцов (ГСПИ), Е.П.Шабалин, Б.Н.Бунин, А.И.Бабаев.

Все последующие годы реактор успешно работал на физический эксперимент, обеспечив пользователям около 43500 часов. Достаточно быстро было освоено 12 нейтронных пучков в экспериментальных залах, заработала облучательная установка "Регата". Все 20 лет работы ИБР-2 не были годами рутинной эксплуатации, шло постоянное развитие и совершенствование установки.

Постепенно повышалась стабильность работы реактора, то есть сокращалось количество непредвиденных срабатываний аварийной защиты (отказы оборудования, посадки в электрических сетях, ошибки персонала). Этот показатель за 20 лет улучшен в два раза. В большой степени это зависело от надежной работы системы управления и защиты (СУЗ) реактора, которая включает в себя сложнейшую электронику контроля реакторных параметров и большое количество приборов, а также от первоклассных специалистов службы СУЗ: Б.Н.Бунина, Л.В.Едунова, Н.П.Анцупова, В.Г.Ермилова, Ю.Н.Тихомирова.

Одной из главных задач эксплуатации реактора была своевременная замена подвижного отражателя (ПО), ресурс работы которого ограничивался 7-8 годами. Всего на ИБР-2 было использовано три машины; ПО-1 (1977-1986 гг.), ПО-2 (1987-1994 гг.), ПО-2Р (1995-2003 гг.). В каждой последующей учитывался опыт эксплуатации предыдущей. Ни один из подвижных отражателей не имел поломок и выводился из работы только по одной причине - выработке установленного ресурса. В этом заслуга В.П.Воронкина, В.К.Титкова, А.Ф.Зацепина, В.Д.Сизарева (НИКИЭТ).

Очень высокую надежность за годы эксплуатации установки показали тепловыделяющие элементы (твэлы), разработанные И.С.Головниным в ВНИИНМ имени Бочвара и изготовленные на ПО "Маяк". Не было ни одного случая разгерметизации твэлов. Как показали исследования двух максимально нагруженных тепловыделяющих сборок, выполненные в 2001-2002 гг. в специализированной лаборатории, оболочка и топливная композиция твэла сохранили работоспособность и допускают дальнейшую безопасную эксплуатацию. Работами по топливу ИБР-2 на всех этапах успешно руководил А.И.Бабаев.

Надежно работает натриевая система охлаждения реактора. Как известно, натрий, являясь очень эффективным теплоносителем, в то же время требует особо пристального внимания от персонала, четкого соблюдения всех технологических требований. Конечно, залогом успешной работы этой системы явился качественный монтаж натриевых контуров (прежде всего, сварка трубопроводов), выполненный специалистами монтажного треста. Значительный вклад в создание натриевой системы внес Ю.В.Кульпин.

Хотелось бы остановиться на высокой экономичности нашего реактора. При большой импульсной мощности ИБР-2 - 1500 МВт его средняя мощность невелика, всего 2 МВт и, как следствие этого, расход ядерного топлива (его выгорание) мал. Так, за время эксплуатации реактор догружался топливом всего дважды. Относительно невелики и другие эксплуатационные расходы. Все это позволило нам преодолеть трудности 90-х годов. Все 20 лет на реакторе ИБР-2 строго выдерживался график работы на физический эксперимент.

Еще один пример совершенствования ИБР-2 - это создание источника холодных нейтронов (криогенного замедлителя) на основе метана. Первый опытный образец такого замедлителя был опробован в 1992 году, а в 1999-м под руководством Е.П.Шабалина и А.А.Белякова был запущен штатный криогенный замедлитель разработки НИКИЭТ (И.Т.Третьяков), который увеличил поток холодных нейтронов в 10 раз для трех пучков реактора.

Все эти годы на ИБР-2 постоянно осуществляется строгий контроль за радиационной обстановкой. При выполнении сложных регламентных работ (перегрузка топлива, замены ПО, замедлителей и т.д.) персоналом реактора во главе с А.В.Виноградовым проводилась тщательная подготовка. В результате не было никаких радиационных инцидентов. Это в решающей степени заслуга В.А.Архипова и С.В.Куликова.

Очевидно, что каждая установка, а ядерная в особенности, требует обновления, замены оборудования, которое выработало установленный ресурс. Понимая это, мы уже с 1995 года начали работы по модернизации ИБР-2. Однако финансовые трудности ОИЯИ в то время не позволяли развернуть ее широким фронтом. Поэтому нами в 1999 году была разработана "Концепция модернизации ИБР-2 на период до 2010 года", которая предполагает постепенную, с учетом реальных финансовых возможностей ОИЯИ, подготовку нового оборудования для реактора и параллельно работу ИБР-2 до выработки его остаточного ресурса.

По завершении модернизации ИБР-2 в 2010 году мы планируем создать новый модернизированный реактор ИБР-2М повышенной безопасности и надежности (ресурс тепловыделяющих элементов будет увеличен в 1,5 раза, подвижного отражателя в 2,5 раза). При этом поток тепловых нейтронов увеличивается в 1,5 раза при неизменной средней мощности 2 МВт. Все это позволит использовать новый реактор ИБР-2М после 2010 года в течение 20-25 лет.

Переломным оказался 2000 год. Проект модернизации ИБР-2 получил финансовую поддержку Минатома России, которая нашла отражение в "Соглашении между Минатомом России и ОИЯИ о модернизации ИБР-2". Здесь я должен сказать о большом вкладе В.Л.Аксенова, тогда директора лаборатории, в инициировании и подготовке этого документа. Начиная с 2000 года темп работ по модернизации существенно ускорился. На сегодня в модернизацию ИБР-2 вложено средств около 40 процентов от полной стоимости.

За это время выполнена большая часть конструкторских работ по новому реактору, изготовлены твэлы для новой топливной загрузки, изготовлен и испытан новый подвижный отражатель ПО-3. Таким образом, я оцениваю ситуацию оптимистически и считаю, что медленно, но верно мы приближаемся к цели.

За годы работы ИБР-2 вокруг реактора сложился сильный коллектив специалистов и рабочих, способный решать сложные технические задачи. Хочется сказать самые теплые слова благодарности нашей старой гвардии: Е.П.Шабалину, А.И.Бабаеву, Б.Н.Бунину, В.П.Воронкину, В.П.Попову, А.И.Селезневу, В.П.Пластинину и другим специалистам, которые по-прежнему находятся на переднем крае работ по ИБР-2. Конечно, нам очень нужен приток молодых людей. Это очень серьезный вопрос для будущего нашего реактора. К сожалению, он решается крайне медленно.

В связи с 20-летним юбилеем ИБР-2 хочу выразить искреннюю признательность и благодарность всем, кто принимал участие в проектировании, изготовлении, строительстве, пуске и эксплуатации реактора.