Пришла пора первой перезарядки второго реактора плавучей атомной электростанции «Академик Ломоносов». В прошлый раз ядерное топливо для плавучего энергоблока загрузили в октябре 2018 года в Мурманске. Как и в случае с атомными ледоколами, перезарядка реактора судна представляет собой отдельный процесс, который растянулся на несколько месяцев.

Плавучая АЭС представляет собой одно из чудес инженерной мысли современности с более чем полувековой историей. Первые идеи создания АЭС малой мощности для энергоснабжения удаленных населенных пунктов появились еще в 1970-е годы. Предполагалось, что эту будут наземные сооружения, в которые установят корабельные реакторы мощностью от 6 до 100 МВт. Дальше бумаги эти проекты не пошли, как и позднейшие идеи применять для производства электричества списанные атомные подводные лодки. Впрочем, эта идея оказалась несостоятельной — преимущества применения АПЛ сводились на нет сложностью реализации и эксплуатационными трудностями. В 2006 году, когда стал очевидным скорый выход из эксплуатации Билибинской АЭС, было принято решение о строительстве плавучего энергоблока в виде судна. В 2015 году в Певеке начали строительство прибрежной инфраструктуры, а в 2018-м «Академик Ломоносов» покинул территорию Балтийского завода.

Плавучий энергоблок оснащен двумя реакторами КЛТ-40С. Они позволяют выдавать в прибрежные сети 70 МВт электроэнергии и до 50 Гкал/час тепловой энергии для нагрева воды. Он обеспечивает выработку 240 тонн пара в час с температурой 290 градусов, а электроэнергия выдается с напряжением 10 Кв. Сегодня «Академик Ломоносов» замещает постепенно выбывающие мощности Билибинской АЭС и Чаунской ТЭЦ, а также снабжает электроэнергией горнодобывающие компании на Западной Чукотке и Баимской рудной зоне. КЛТ-40С работает на топливе с ураном, обогащенным всего лишь на 20%, что позволяет соответствовать нормам МАГАТЭ о радиационной безопасности.

Активная зона ПАТЭС сделана в виде кассеты тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), позволяющих одновременно сделать её компактной и повысить энергоресурс. В отличие от наземных реакторов, где ТВЭЛ частично меняют каждые 12-18 месяцев, в КЛТ-40С и других корабельных реакторах вынимают сразу всю кассету, а потом загружают новую. Это очень сложная и ответственная процедура — сначала старые топливные элементы достают из активной зоны и изолируют, потом проводят ремонт парогенераторов и сопутствующего оборудования, а затем загружают новую кассету. Сами ТВЭЛ надо было доставить из подмосковной Электростали в Певек, что является весьма сложным мероприятием само по себе. Несмотря на то, что сами новые ТВЭЛ практически не «фонят», их приходится перевозить с огромной осторожностью, что весьма непросто в условиях Крайнего Севера. Как заправляют атомные ледоколы и что делают с отработанным топливом, мы писали здесь.

Процесс заправки «Академика Ломоносова» растянулся на два года — в 2023-м перезарядили один борт, а в нынешнем году принялись за оставшийся. Впрочем, есть надежда, что в обозримом будущем заправлять ПАТЭС и атомные ледоколы можно будет пореже — ученые из Томского политеха провели расчеты по переводу атомных электростанций малой мощности на торий-урановое топливо. По словам специалистов, если в дополнение к применению нового вида источника энергии немного увеличить диаметр ТВЭЛ, то длительность работы АЭС без дозаправки можно увеличить почти на 75%. Расчеты проводились для реакторов КЛТ-40С. Собственно, если получится продлить срок службы ТВЭЛ до 8 лет, это будет грандиозным успехом и экономией средств.

Кстати, за работой по перезарядке «Академика Ломоносова» и в целом эксплуатации плавучей атомной электростанции следит почти весь мир. К примеру, российский арктический опыт заинтересовал членов Ассоциации государств Юго-Восточной Азии. Там тоже есть удаленные территории, которым гораздо проще выдавать электричество от прибрежной АЭС, чем строить стационарные мощности.