Atomic Energy of Canada Limited ( AECL ) — канадская королевская корпорация и крупнейшая лаборатория ядерной науки и технологий в Канаде. AECL разрабатывала технологию реактора CANDU с 1950-х годов и в октябре 2011 года лицензировала эту технологию Candu Energy .
AECL определяет свою цель как обеспечение того, чтобы «канадцы и весь мир получали энергетические, экологические и экономические выгоды от ядерной науки и технологий – с уверенностью в том, что ядерная безопасность и защита гарантированы».
До октября 2011 года AECL также была поставщиком технологии CANDU, которую она экспортировала по всему миру. В течение 1960-х–2000-х годов AECL занималась маркетингом и строительством объектов CANDU в Индии , Южной Корее , Аргентине , Румынии и Китайской Народной Республике . Она является членом торговой группы Всемирной ядерной ассоциации .
Кроме того, AECL производит радиоизотопы для ядерной медицины для поставок компании Nordion [1] в Оттаве , Онтарио, и является крупнейшим в мире поставщиком молибдена -99 для диагностических тестов и кобальта-60 для терапии рака .
AECL финансируется за счет сочетания ассигнований федерального правительства и коммерческих доходов. В 2009 году AECL получила 651 млн канадских долларов (что эквивалентно 893,99 долл. США в 2023 году) федеральной поддержки. [ необходима цитата ]
В октябре 2011 года федеральное правительство Канады продало коммерческий бизнес по проектированию и маркетингу CANDU компании AECL компании Candu Energy за 15 миллионов канадских долларов (включая роялти за 15 лет, правительство могло получить обратно до 285 миллионов канадских долларов ). Продажа вошла в стадию эксклюзивных переговоров в феврале, через месяц после того, как другой претендент, Bruce Power, отказался от участия). [2] [3] [4] [5] Низкие продажи и перерасход средств ( 1,2 миллиарда канадских долларов за последние пять лет) стали причинами продажи, хотя SNC-Lavalin рассчитывает обратить эту тенденцию вспять, сосредоточившись на реакторах нового поколения . [6] SNC-Lavalin Nuclear Inc, ядерная дочерняя компания SNC, уже является частью Team CANDU, группы из пяти компаний, которые производят и восстанавливают реакторы CANDU. [7] Правительство продолжит владеть Chalk River Laboratories (производит изотопы для медицинской визуализации). [8] Сделка ставит под угрозу 800 рабочих мест, одновременно повышая безопасность работы для 1200 сотрудников. Из-за проблем безопасности многие страны рассматривают ториевые ядерные реакторы, в которые реакторы CANDU компании AECL легко преобразуются [9] (из уранового топлива). Более высокая выработка энергии при использовании тория в качестве топлива (1 тонна (0,98 длинных тонн; 1,1 коротких тонн) тория производит столько же энергии, сколько 200 тонн (200 длинных тонн; 220 коротких тонн) тонн урана) также делает его более привлекательным. [10] OMERS также проявил интерес к компании. [2]
AECL ведёт свою историю со времён Второй мировой войны , когда в 1942 году в Монреале была создана совместная канадско- британская ядерная исследовательская лаборатория, Монреальская лаборатория , под эгидой Национального исследовательского совета Канады для разработки проекта ядерного реактора. [11] Канадские фирмы имели американские контракты по Манхэттенскому проекту : с Eldorado Gold Mines на добычу и переработку урановой руды и с Consolidated Mining and Smelting (CMS) на завод по производству тяжёлой воды в Трейле, Британская Колумбия . [12]
В 1944 году федеральное правительство дало разрешение начать строительство реактора ZEEP (Zero Energy Experimental Pile) в ядерных лабораториях Chalk River Nuclear Laboratories около Chalk River, Онтарио , расположенных на реке Оттава примерно в 190 км к северо-западу от Оттавы . AECL также участвовала в разработке сопутствующих технологий, таких как компьютер UTEC .
5 сентября 1945 года реактор ZEEP впервые вышел на критическую мощность, осуществив первую «самоподдерживающуюся ядерную реакцию за пределами Соединенных Штатов». [13] ZEEP вывел Канаду на передовые позиции в области ядерных исследований в мире и стал инициатором разработки реакторов CANDU ; ZEEP проработал в качестве исследовательского реактора до начала 1970-х годов.
В 1946 году исследовательская лаборатория в Монреале была закрыта, а исследования были объединены в Chalk River Laboratories. 22 июля 1947 года реактор NRX (National Research Experimental), самый мощный реактор в мире на тот момент, достиг критического состояния и был «успешно использован для производства радиоизотопов, проведения работ по разработке топлива и материалов для реакторов CANDU и обеспечения нейтронами физических экспериментов». [13]
В 1952 году правительство создало AECL с мандатом на развитие мирного использования ядерной энергии.
12 декабря 1952 года произошла одна из первых в мире крупных аварий реактора на реакторе NRX в лабораториях AECL Chalk River, когда сочетание человеческой и механической ошибки привело к временной потере контроля над уровнем мощности реактора. Недоохлаждение топливных каналов привело к частичному расплавлению . Это вызвало взрыв водорода и кислорода внутри каландра . Несколько топливных пучков расплавились и разорвались, сделав большую часть внутренней части активной зоны непригодной для использования. Здание реактора, а также территория на площадке Chalk River были загрязнены, и в подвале реактора скопились миллионы галлонов радиоактивной воды. Эта вода была откачана в зону управления отходами лабораторий и проверена. Сотни военнослужащих из Канады и США (включая морского офицера, а затем президента США, лейтенанта Джеймса «Джимми» Картера ) были задействованы в очистке и утилизации обломков реактора.[1]
NRX был отремонтирован, модернизирован и возвращен в эксплуатацию спустя 14 месяцев и проработал еще 40 лет, пока не был окончательно закрыт в 1992 году. На протяжении 1950-х годов NRX использовался многими исследователями в новаторских областях физики нейтронного конденсированного состояния, включая доктора Бертрама Брокхауза , который в 1994 году получил Нобелевскую премию по физике за свою работу по разработке методов рассеяния нейтронов.
NRU открылся в 1957 году. [14] 3 ноября [ требуется цитата ] 1957 года NRU ( Национальный исследовательский универсальный реактор ) впервые вышел на критический уровень. Это был исследовательский реактор с топливом из природного урана, замедлителем и охлаждением на тяжелой воде (переоборудованный на топливо из высокообогащенного урана в 1960-х годах, и, наконец, на топливо из низкообогащенного урана в 1990-х годах). NRU является всемирно известным исследовательским центром, производящим около 60% мировых поставок молибдена-99, основного изотопа, используемого для ядерной медицинской диагностики. Канада также стала пионером в использовании кобальта-60 для медицинской диагностики в 1951 году, и в настоящее время реактор NRU производит медицинский кобальт-60, в то время как отдельные реакторы CANDU производят промышленный кобальт-60, составляющий 85% мировых поставок. NRU был в первую очередь канадской разработкой и значительным улучшением NRX. Помимо производства радиоизотопов, NRU предоставляет услуги по облучению для испытаний ядерных материалов и топлива, а также производит нейтронные пучки для Канадской нейтронной лаборатории Национального исследовательского совета .
24 мая 1958 года на NRU произошла крупная авария. Поврежденный урановый топливный стержень загорелся и разорвался надвое, когда его извлекали из активной зоны из-за недостаточного охлаждения. Пожар был потушен, но не раньше, чем произошло высвобождение значительного количества радиоактивных продуктов сгорания, которые загрязнили внутреннюю часть здания реактора и, в меньшей степени, территорию окружающей лабораторной площадки. В очистке было задействовано более 600 человек.[2][3]
Никаких непосредственных травм в результате двух аварий AECL не произошло, но были случаи чрезмерного воздействия радиации. В случае с очисткой NRU это привело по крайней мере к одному задокументированному случаю скрытой, изменившей жизнь травмы, а также к утверждениям о том, что радиационный мониторинг и защита были неадекватными (что означает, что дополнительные скрытые травмы остались бы нераспознанными или неподтвержденными). [15] [16]
В 1954 году AECL объединилась с Комиссией по гидроэнергетике Онтарио для строительства первой в Канаде атомной электростанции в Ролфтоне, Онтарио, которая находится в 30 километрах (19 милях) вверх по течению от реки Чок. 4 июня 1962 года первый реактор NPD ( демонстрационный ядерный реактор ) стал критическим для демонстрации концепции CANDU , вырабатывая около 20 МВт. В 1963 году AECL основала Whiteshell Nuclear Research Establishment (теперь Whiteshell Laboratories ) в Пинаве , Манитоба , где был построен органически замедлительный и охлаждаемый реактор . Позднее на этом месте проводились работы по разработке реактора SLOWPOKE , ториевого топливного цикла и предложения по безопасному хранению радиоактивных отходов .
AECL построила более крупный прототип CANDU (200 МВт) в Дуглас-Пойнт на озере Гурон, впервые достигнув критической отметки 15 ноября 1966 года. В Дуглас-Пойнт возникли серьезные проблемы с утечкой тяжелой воды , которые в конечном итоге были решены путем значительного улучшения конструкции клапана. Другие важные усовершенствования конструкции, разработанные в Дуглас-Пойнт, открыли путь для масштабирования до коммерческих энергетических реакторов CANDU в последующие годы.
В 1971 году первый коммерческий реактор CANDU , Pickering A 1, начал коммерческую эксплуатацию. К 1973 году остальные три реактора группы A в Пикеринге были запущены в эксплуатацию и представляли собой самую мощную ядерную установку в мире на тот момент. Каждый блок Пикеринга вырабатывает около 600 МВт электроэнергии.
18 мая 1974 года Индия взорвала ядерную бомбу, изготовленную из плутония, произведенного исследовательским реактором CIRUS , построенным AECL в 1956 году, который был коммерческой версией ее исследовательского реактора NRX . Кроме того, AECL построила в Индии два энергетических реактора на основе проекта Douglas Point, и многие другие реакторы Индии являются отечественными вариантами этого проекта. Связь между индийской программой ядерного оружия и ее исследовательским реактором CIRUS привела к разрыву ядерного технологического сотрудничества между Канадой и Индией. [17]
В 1977–1978 годах группа Bruce A была запущена в эксплуатацию и начала коммерческую эксплуатацию. Каждый блок Bruce вырабатывает около 800 МВт электроэнергии. В 1978 году Whiteshell Labs начала исследования по утилизации топливных отходов.
В период с 1983 по 1986 год группа Pickering B была запущена в эксплуатацию, а в 1983 году был запущен в эксплуатацию единственный реактор CANDU в Пойнт-Лепро , а также реактор CANDU Gentilly 2. В период с 1984 по 1987 год группа Bruce B начала коммерческую эксплуатацию, а в 1987 году проект CANDU был признан одним из 10 лучших инженерных достижений Канады.
Douglas Point был выведен из эксплуатации в мае 1984 года.
В период с 1985 по 1987 год ряд конструктивных недостатков медицинского ускорителя Therac-25 компании AECL вызвали массивные передозировки радиации [18] в 6 различных случаях, что привело к пяти смертям. В 1987 году машина была признана дефектной Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) и в конечном итоге отозвана AECL, несмотря на их многочисленные отрицания существования проблем.
В период с 1990 по 1993 год в Дарлингтоне были введены в эксплуатацию четыре реактора CANDU , представляющие собой новейшую конструкцию реакторов в Канаде.
В 1991 году компания AECL решила выделить свой бизнес по производству медицинских изотопов в отдельную компанию под названием Nordion International Inc. Подразделение было продано MDS Health Group и теперь работает под названием MDS Nordion.
С контрактом, подписанным в 1991 году, AECL в партнерстве с MDS Nordion начала строительство специализированного изотопного завода MAPLE . Построенный на месте в лабораториях AECL Chalk River Laboratories , этот завод должен был вместить два реактора и завод по обработке изотопов. Каждый реактор был спроектирован так, чтобы производить не менее 100% мировых медицинских изотопов , что означало, что второй реактор будет использоваться в качестве резервного для обеспечения бесперебойных поставок. Первый реактор был запущен, но возникли неисправности в его стержнях безопасности, и был зафиксирован положительный коэффициент обратной связи по ядерной энергии. [ необходима цитата ] После превышения графика более чем на 8 лет и более чем вдвое превысив первоначальный бюджет, AECL отменила проект в 2008 году из-за недостатков в конструкции. [ необходима цитата ]
Блок 1 АЭС «Чернаводэ» был введен в эксплуатацию 2 декабря 1996 года. Его мощность составляет 706 МВт, и в настоящее время он обеспечивает около 10% потребностей Румынии в электроэнергии. Блок 2 достиг критичности 6 мая 2007 года и был подключен к национальной сети 7 августа. Он начал работать на полную мощность 12 сентября 2007 года, также вырабатывая 706 МВт.
В конце 1990-х годов AECL построила несколько реакторов в Южной Корее . Wolsong 2 был введен в эксплуатацию 1 июля 1997 года. Wolsong 3 был введен в эксплуатацию 1 июля 1998 года. Wolsong 4 был введен в эксплуатацию 1 октября 1999 года. Все три реактора были рассчитаны на валовую мощность 715 МВт. В настоящее время они имеют одни из самых высоких коэффициентов использования мощности среди ядерных реакторов.
В 2001 году AECL начала испытания в Chalk River Labs с целью определения возможности использования излишков смешанного оксидного топлива (МОКС) из российских и американских оборонных программ (содержащего плутоний) в качестве топлива в реакторах CANDU .
В настоящее время AECL разрабатывает усовершенствованный реактор CANDU , или «ACR». Этот проект призван улучшить коммерческий проект CANDU 6 с точки зрения капитальных затрат и графика строительства, сохраняя при этом классический дизайн и характеристики безопасности концепции CANDU .
Блок 2 АЭС «Чернавода» был введен в эксплуатацию 6 мая 2007 г. Подготовительные работы, необходимые для завершения строительства блоков 3 и 4, планируется начать к концу 2007 г.
Президент компании Роберт Ван Адель объявил, что он покидает пост президента и уходит из компании с 11 ноября 2007 года. [19]
27 августа 2007 года корпорация Energy Alberta Corporation объявила, что подала заявку на получение лицензии на строительство новой атомной электростанции в Лак-Кардинал (в 30 км к западу от города Пис-Ривер ). Согласно заявке, первая двухкорпусная АЭС AECL Advanced CANDU Reactor (ACR) будет запущена в эксплуатацию в 2017 году и будет производить 2,2 гигаватта (электрической энергии). [20] [21]
Реконструкция завода CANDU 6 в Пойнт-Лепро, Нью-Брансуик, начнется 1 апреля 2008 года.
В июне 2008 года провинция Онтарио объявила о планах строительства двух дополнительных коммерческих реакторов для выработки электроэнергии на площадке рядом с атомной электростанцией Дарлингтон компании Ontario Power Generation [22]. Две компании, AREVA и Westinghouse Electric Company, а также AECL подали предложения о строительстве реакторов. В июне 2009 года провинция объявила, что только заявка ACR-1000 от AECL соответствовала всем требованиям предложения. Правительство Онтарио с тех пор приостановило процесс приобретения, сославшись на стоимость и неопределенность, связанную с будущим владением компании (обсуждается ниже). [23]
Производство медицинских изотопов с использованием реактора NRU, построенного в 1957 году, претерпело два вынужденных отключения из-за проблем безопасности (декабрь 2007 г.) [24] [25] и утечки тяжелой воды (14 мая 2009 г.). [26] Производство на реакторе NRU представляло собой значительную часть мировых поставок медицинских изотопов, и перебои привели к всемирному дефициту. Из-за требований по техническому обслуживанию устаревшего реактора NRU и провала проектов реакторов MAPLE 1 и 2 долгосрочное производство медицинских изотопов в Чок-Ривер стало неопределенным. Реактор NRU в Чок-Ривер был остановлен в 2018 году.
Летом 2011 года SNC-Lavalin выиграла международный тендер на проектирование реакторного подразделения компании. До приобретения 10% международных сотрудников SNC Lavalin (400 из 4000) занимались производством и реконструкцией ядерных реакторов. Опасения по поводу сделки включают отсутствие обязательств со стороны SNC-Lavalin по сохранению проектного подразделения в целости и сохранности (его размер делает его более способным обеспечивать постоянную поддержку безопасности). За 2010 и 2009 годы объединенная Atomic Energy of Canada Ltd потеряла 493 миллиона канадских долларов . [8] После продажи проектного подразделения реакторов AECL будет состоять из текущего подразделения Nuclear Laboratories, включая лабораторию Chalk River (производит изотопы для медицинской визуализации), и останется королевской корпорацией на бумаге, но приватизирует эксплуатацию своих объектов. [27]