АЭС Шипингпорт - первая АЭС с уран-ториевым реактором (доработанный перевод с англоязычной заметки)
В 1957 году местность в округе Бивер вдоль реки Огайо, близ городка Шипенгпорт (в месте называймом «Долина Бобра», это примерно в 40 км от Питсбурга) в западной Пенсильвании, стала домой для первой коммерческой атомной электростанции США в соответствии с программой "Мирного атома" президента Дуайта Д. Эйзенхауэра.

АЭС Шипингпорт

Всего два десятилетия спустя, американское Министерство энергетики (DOE) преобразовало реактор АЭС в легкий водный бридерный реактор, первый промышленно используемый торий-урановый ядерный реактор.
Большая часть успеха, которого добились на АЭС Шипингпорт, непосредственно принадлежит очень дисциплинированному планированию и исполнительности адмирала Х.Г.Риковера, который создал реакторный отдел в американском военно-морском флоте, и в последствии руководил разработкой первых в США атомных субмарин и авианосцов.



Но началось всё чуть раньше. В 1948 году WestinghouseElectricCompany начала сотрудничать с Национальной Лабораторией в Иллинойсе, чтобы проектировать ядерный реактор, для привода подводных лодок. По просьбе курирующего вопрос Риковера в 1948 году Westinghouse начали создавать Лабораторию Ядерной энергии «Bettis», посвященную исключительно работе над ядерными проектами для военно-морского флота, которая фактически стала подчиняться самому Риковеру. Ему удалось добиться того, что бы лаборатория Bettis получила больше бюджетного финансирования в течение следующего десятилетия, чем какая-либо другая ядерная лаборатория в стране, а Westinghouse Electric Company фактически стала лидером во внедрении ядерных технологий.

Начались разработки проекта реактора (который стали разрабатывать в Окридже). Остановились на варианте с применением обычной обессоленной воды в качестве замедлителя, теплоносителя и охладителя активной зоны. Прототип реактора Марк I, который создавался для подводных лодок проектировали в «Bettis» и Westinghouse, для него специально придумали оболочку из циркониевого сплава, чтобы защитить урановые топливные элементы от коррозии (впоследствии к такому решению пришли и в некоторых других странах, и цирконий стал широко применяться для оболочек ТВЭЛов во всём мире).

Декабрь 1952 года приносит Риковеру крупное разочарование. Полной неудачей окончились испытания управляющих стержней для реактора, сделанных из кадмия (на что возлагали большие надежды). Отныне все усилия военно-морских атомщиков будут брошены на гафний.
Когда прототип Марк I удалось запустить в работу в марте 1953 года, по стоимости все работы обошлись в $30 миллионов, тогда военно-морской флот собирался создавать еще более крупный герметичный легкий водный реактор, чтобы установить его на авианосец. Но по причине неудачи испытания кадмиевых управляющих стержней (хотя скорее всего не только) корабельное бюро постановило не распылять силы и не браться за атомный авианосец до тех пор, пока не будет построена первая АПЛ.
Финансирование было уменьшено, работа над ядерным авианосцем была приостановленна, но проект увеличенной версии лодочного реактора Марк I уже был разработан (кроме некоторых мелочей), и так как Эйзенхауэр всё равно не позволил бы его поставить на авианосец (по крайней мере в ближайшие пару лет, т.к. у Эйзенхауэра были немного другие планы) его решили применить в перспективном проекте АЭС.

В июле 1953 года Риковер стал контр-адмиралом. Нельзя сказать, что это обрадовало многих военно-морских боссов. "Джентльмены, мы способны разбивать русских каждую среду до обеда, но что нам делать с Риковером?", - надпись, вложенная в уста высших морских чинов на карикатуре от "Сан-Франсиско Кроникл", как нельзя лучше демонстрирует умение свежеиспеченного адмирала ставить в тупик своё начальство.
Вместе с адмиральскими звёздами, на Риковера свалились и новые обязанности. Ему поручают заняться конверсией военных технологий для гражданских нужд, и собственно в штате Пенсивальния он должен курировать проект строительства АЭС Шиппингпорт.
В декабре 1953 президент Эйзенхауэр озвучил своё видение "Мирного атома" перед Организацией Объединенных Наций, призвав ядерные державы мира запасать уран лишь для использоваться в мирных целях. Позже появилась и сама
Но для гражданской реакторной программы США, чтобы успешно воплотить её в жизнь, AEC должен был найти частного партнера-инвестора который взял бы на себя часть расходов (ибо какая она «мирная» и «гражданская» если всё за счёт Военно-морского флота?) и в последствии продемонстрировал коммерческую жизнеспособность проекта (если бы таковая была). Несколько компаний представляли предложения, но именно Филип А. Фледжер, председатель и президент Duquesne Light Company, настойчиво продвигал свою фирму для завоевания предложения. Несмотря на то, что низкие цены на топливо и многочисленные поставки угля, природного газа и нефти в Пенсильвании означали, что ядерная энергия тогда не имела большого экономического смысла, Duquesne тем не менее, согласились предоставить $30 миллионов проекту в течении пяти лет.

Фледжер предполагал в конечном счете заменить угольные электростанции на АЭС, чтобы уменьшить количество сажи и дыма в воздухе (которых вот уже больше века в Питсбургском воздухе было предостаточно). В обмен на обязательство Duquesne, AEC финансировали 90 процентов стоимости оборудования, создавал реактор и принимал на себя всю юридическую ответственность за любые проблемы, которые могли возникнуть в процессе. В День труда в 1954 году, президент Эйзенхауэр махнул церемониальной нейтронной палочкой по нейтронному счетчику в Денвере, чем сигнализировал бульдозерам на расстоянии в 2000 км (у Шипингпорта), начать расчищать место для строительства первой национальной коммерческой атомной электростанции.

Несмотря на всю продуманность проекта, некоторые вещи пришлось разрабатывать специально.


Но если что AEC принимал на себя полную ответственность за избавление от всех радиоактивных отходов, а также за ядерное топливо.
Как и планировали, станция была готова в 1957 году.

камера высокого давления перед установкой

Реактор достиг критичности в 4:30 2 декабря 1957 года. 18 декабря в 0:30 пар от энергии реактора был пущен на турбину, после чего генератор синхронизировали для выработки энергии в электросеть DuquesneLightCompany. Полная мощность в 68 МВт была достигнута пять дней спустя.
Фактически станция осталась в тестовом режиме до26 мая 1958, когда президент Эйзенхауэр официально открыл АЭС Шипингпорт. АЭС строилась 32 месяца и стоила $72.5 миллионов.

Само строительство АЭС оказалась особенно трудной технической проблемой, требуя огромного количества инфраструктуры и ещё большего количества сварных швов на реакторном ядре. Сам реактор был спроектирован, так что бы с течением времени можно было полностью сменить камеру высокого давления со всем оборудованием (т.н.«ядро реактора»).





После пяти лет работы, в 1982 году бридерный реактор был остановлен и пятьсот случайно выбранных топливных стержней из активной зоны были отправлены в лабораторию Bettis, для исследования. В 1984 году, по окончании лабараторных исследований, был сделан вывод, что эффективность работы на торий-урановом топливе была даже лучшей чем ожидалось.
За время 25-летней эксплуатации, из которых реактор был в работе приблизительно 80 324 часов, было произведено приблизительно 7.4 миллиардов киловатт часов электроэнергии.


Закрытие АЭС
Закрытие АЭС Шипингпорт началось в 1982 году после двадцати пяти лет эксплуатации, когда бридерный реактор был формально остановлен. Последнее ядерное топливо было удалено из реактора 6 сентября 1984 года, и Военно-морской реакторный отдел формально передавали ответственность за АЭС министерству энергетики. 1 октября 1982 года реактор был официально закрыт. Было принято предложение от фирмы General Electric по демонтажу АЭС. Первоначальная оценка GeneralElectric составляла $79 миллионов, но заключительный счет составлял $98.6 миллионов.





Риковер уволился с должности адмирала в 1982 году, после шестидесяти трех лет службы. Лаборатория Ядерной энергии Bettis, которую он помог создавать, продолжает исследования в области ядерной энергии. Стоит отметить что Лаборатория Ядерной энергии Bettis которая разработала реактор для АЭС Шипингпорт, также разработала реакторы для первой атомной субмарины USS Nautilus (1954 год), и первого в мире атомного авианосца USS Enterprise (1960 год). Филип А. Фледжер уволился с DuquesneLightCompany в 1968, (до 1981 года оставался членом совета директоров).

История АЭС Шипингпорт, тем не менее, является примером того, что возможно, когда АЭС хорошо планируется, хорошо создается, и хорошо управляется (для США есть ещё пример с Tri Mail, это когда всё не так хорошо).

В завершение приведу цитату адмирала Риковера:"Атомная энергия - область для предельно компетентных технарей, но не для регуляторов, человеческих факторов и адвокатов"