Кіріспе
Atomic Energy of Canada Limited (AECL) компаниясы – Канаданың федералды корольдік корпорациясы және Канаданың ең ірі ядролық ғылым мен технология зертханасы. AECL 1950-ші жылдары CANDU реакторы технологиясын әзірледі және 2011 жылдың қазан айында бұл технологияны Candu Energy (SNC Lavalin компаниясының толық меншігіндегі еншілес компаниясы) лицензиясына берді. AECL өзінің мақсатын «канадтар мен әлем ядролық ғылым мен технологиядан энергия, қоршаған орта және экономикалық пайда алуын қамтамасыз ету» деп сипаттайды, сондай-ақ «ядролық қауіпсіздіктің және қауіпсіздіктің қамтамасыз етілуіне сенімділік» демек. 2011 жылдың қазанына дейін AECL CANDU технологиясын сатушы болды және оны бүкіл әлемге экспорттады. 1960-2000 жылдар аралығында AECL Үндістан, Оңтүстік Корея, Аргентина, Румыния және Қытай Халық Республикасында CANDU нысандарын сатты және салды. Ол Дүниежүзілік ядролық қауымдастығының сауда тобының мүшесі. Сонымен қатар, AECL Оттавадағы (Онтарио штаты) Nordion компаниясына жеткізу үшін ядролық медицина радиоизотоптарын өндіреді және диагностикалық сынақтар үшін 99 молибденді, ал онкологиялық ем үшін 60 кобальтты әлемдегі ең ірі жеткізуші болып табылады. AECL федералды үкіметтен қаржыландыру мен коммерциялық кірістердің үйлесімі арқылы қаржыландырылады. 2009 жылы AECL федералды қолдау ретінде миллион доллар алды. 2011 жылдың қазанында Канаданың федералды үкіметі AECL-дің коммерциялық CANDU дизайны мен маркетингтік бизнесін Candu Energy компаниясына миллион долларға сатты (соның ішінде 15 жылдық роялтилер, үкімет миллион долларға дейін қайтарып алуы мүмкін). Сату ақпан айында эксклюзивті келіссөздер кезеңіне енді, бір ай өткен соң басқа ұсынушы, Bruce Power компаниясы бас тартты. Сатудың нашарлығы мен шығынның артуы (соңғы бес жылда миллиардтан астам доллар) сатуға себеп болды, бірақ SNC Lavalin жаңа буын реакторларына назар аудару арқылы бұл тенденцияны өзгертуге үміттеніп отыр. SNC Lavalin Nuclear Inc, SNC-нің ядролық еншілес компаниясы, қазірдің өзінде CANDU реакторларын өндіретін және жаңартатын бес компаниядан тұратын Team CANDU тобының құрамына кіреді. Үкімет Chalk River Laboratories (медициналық бейнелеу үшін изотоптар өндіреді) меншігін сақтауды жалғастырады. (уранмен жабдықталған). Торийді отын ретінде пайдаланудың жоғары энергия шығымдылығы (торийдің бір тоннасы уранның бір тоннасымен бірдей энергияны өндіреді) оны тартымдырақ етеді. OMERS компаниясы да бұл компанияға қызығушылық танытты. Канадалық фирмалар Манхэттен жобасынан американдық келісімшарттарға ие болды: Eldorado Gold Mines кенінен уран кенін өндіру және өңдеу үшін, ал Consolidated Mining and Smelting (CMS) компаниясы Британдық Колумбиядағы Трейлдегі ауыр су зауыты үшін. 1944 жылы федералды үкімет Оттавадан солтүстік-батысқа қарай 190 км қашықтықта орналасқан Оттава өзенінің жанындағы Чалк Ривер ядролық зертханаларында ZEEP (Zero Energy Experimental Pile) реакторының құрылысын бастауға рұқсат берді. AECL сонымен қатар UTEC компьютері сияқты технологияларды әзірлеуге қатысты. 1945 жылдың 5 қыркүйегінде ZEEP реакторы алғаш рет сыни жағдайға жетті, бұл «АҚШ-тан тыс жерде алғашқы өздігінен жүргізілген ядролық реакция» болды. ZEEP Канаданы ядролық зерттеулер саласында әлемдік көшбасшыға айналдырды және CANDU реакторларын әзірлеуге бастама берді, ZEEP 1970 жылдардың басына дейін зерттеу реакторы ретінде жұмыс істеді. 1946 жылы Монреаль зерттеу зертханасы жабылып, зерттеулер Чалк Ривер зертханаларында біріктірілді. 1947 жылдың 22 шілдесінде NRX (National Research Experimental) реакторы, сол кездегі әлемдегі ең қуатты реактор, сыни жағдайға жетті және «радиоизотоптар өндіру, CANDU реакторлары үшін отын және материалдарды әзірлеу жұмыстарын жүргізу және физикалық эксперименттер үшін нейтрондарды қамтамасыз ету үшін сәтті пайдаланылды». 1957 жылдың 3 қарашасында NRU (National Research Universal Reactor) алғаш рет сыни жағдайға жетті. Бұл табиғи уранмен жұмыс істейтін, ауыр сумен суытылатын және жайылтылатын зерттеу реакторы (1960 жылдары жоғары байытылған уранға, ал 1990 жылдары төмен байытылған уранға ауыстырылды). NRU – әлемдік деңгейде танымал ғылыми-зерттеу орталығы, ол ядролық медицинада диагностика үшін қолданылатын негізгі изотоп – 99 молибденнің әлемдік өндірісінің 60% -ын өндіреді. Канада 1951 жылы медициналық диагностикада кобальт-60 пайдалануды да бастады және қазіргі уақытта NRU реакторы медициналық мақсаттағы кобальт-60 өндіреді, ал таңдалған CANDU реакторлары өнеркәсіптік мақсаттағы кобальт-60 өндіреді, бұл әлемдік өнімнің 85% -ын құрайды. NRU негізінен канадалық дизайн болды және NRX-қа қарағанда маңызды жақсартулар жасалды. Радиоизотоптар өндірісінен басқа, NRU ядролық материалдар мен отындарды сынау үшін сәулелендіру қызметтерін ұсынады, сондай-ақ Ұлттық зерттеу кеңесінің Канадалық нейтрондық сәуле зертханасы үшін нейтрондық сәулелерді өндіреді. 1958 жылдың 24 мамырында NRU ірі апатқа ұшырады. Зақымдалған уран отын таяқшасы өртке түсті және салқындату жеткіліксіз болғандықтан алынып тасталған кезде екіге бөлінді. Өрт сөндірілді, бірақ реактор ғимаратының ішін және, аз дәрежеде, зертхана алаңының айналасындағы аумақты ластаған радиоактивті өрт сөндіру өнімдерінің айтарлықтай мөлшерін шығарды. Тазалау жұмысына 600-дан астам адам жұмылдырылды. AECL-дің екі апатынан дереу зардап шеккендер болмады, бірақ сәулеленуге ұшырағандар болды. NRU тазалауының жағдайында, бұл кемінде бір құжатталған жағдайға әкелді, өмірді өзгертетін жарақат, сондай-ақ сәулеленуді бақылау мен қорғаудың жеткіліксіздігі туралы айыптаулар (яғни, қосымша жасырын жарақаттар танылмаған немесе мойындалмаған болар еді).
Atomic Energy of Canada Limited (AECL) is a Canadian federal Crown corporation and Canada's largest nuclear science and technology laboratory. AECL developed the CANDU reactor technology starting in the 1950s, and in October 2011 licensed this technology to Candu Energy (a wholly owned subsidiary of SNC Lavalin). AECL describes its goal as ensuring that "Canadians and the world receive energy, environmental and economic benefits from nuclear science and technology – with confidence that nuclear safety and security are assured". Until October 2011 AECL was also the vendor of CANDU technology, which it had exported worldwide. Throughout the 1960s–2000s AECL marketed and built CANDU facilities in India, South Korea, Argentina, Romania, and the People's Republic of China. It is a member of the World Nuclear Association trade group. In addition, AECL manufactures nuclear medicine radioisotopes for supply to Nordion in Ottawa, Ontario, and is the world's largest supplier of molybdenum 99 for diagnostic tests, and cobalt 60 for cancer therapy. AECL is funded through a combination of federal government appropriations and commercial revenue. In 2009, AECL received million in federal support. In October 2011 the federal government of Canada sold the commercial CANDU design and marketing business of AECL to Candu Energy for million (including 15 years worth of royalties, the government could get back as much as million). The sale entered the exclusive negotiation stage in February, a month after the other bidder, Bruce Power pulled out). Poor sales and cost overruns (billion in the last five years) were reasons for the divestment though SNC Lavalin expects to reverse that trend by focusing on new generation reactors. SNC Lavalin Nuclear Inc, SNC's nuclear subsidiary is already part of Team CANDU, a group of five companies that manufacture and refurbish the CANDU reactors. The government will continue to own the Chalk River Laboratories (produces isotopes for medical imaging). (from uranium fuelled). Higher energy yields using thorium as the fuel ( of thorium produces the same amount of energy as tons of uranium) also makes it more attractive. OMERS has also shown interest in the company. Canadian firms had American contracts from the Manhattan Project; with Eldorado Gold Mines for mining and processing uranium ore and with by Consolidated Mining and Smelting (CMS) for a heavy water plant at Trail, British Columbia. In 1944, approval was given by the federal government to begin with construction of the ZEEP (Zero Energy Experimental Pile) reactor at the Chalk River Nuclear Laboratories near Chalk River, Ontario, located on the Ottawa River approximately 190 km northwest of Ottawa. AECL was also involved in the development of associated technology such as the UTEC computer. On September 5, 1945, the ZEEP reactor first went critical, achieving the first "self sustained nuclear reaction outside the United States". ZEEP put Canada at the forefront of nuclear research in the world and was the instigator behind eventual development of the CANDU reactors, ZEEP having operated as a research reactor until the early 1970s. In 1946 the Montreal research laboratory was closed and research was consolidated at Chalk River Laboratories. On July 22, 1947, the NRX (National Research Experimental) reactor, the most powerful reactor in the world at the time, went critical and was "used successfully for producing radioisotopes, undertaking fuels and materials development work for CANDU reactors, and providing neutrons for physics experiments". On November 3, 1957 the NRU (National Research Universal Reactor) first went critical. This was a natural uranium fuelled, heavy water moderated and cooled research reactor (converted to high enriched uranium fuel in the 1960s, and finally to low enriched uranium fuel in the 1990s). The NRU is a world renowned research facility, producing about 60% of the world's supply of molybdenum 99, the principle isotope used for nuclear medical diagnosis. Canada also pioneered use of cobalt 60 for medical diagnosis in 1951 and currently the NRU reactor produces the medical use cobalt 60, while selected CANDU reactors produce industrial use cobalt 60, comprising 85% of the world's supply. NRU was primarily a Canadian design, and a significant improvement on NRX. Other than radioisotope production, the NRU provides irradiation services for nuclear materials and fuels testing, as well as producing neutron beams for the National Research Council's Canadian Neutron Beam Laboratory. On May 24, 1958, the NRU suffered a major accident. A damaged uranium fuel rod caught fire and was torn in two as it was being removed from the core, due to inadequate cooling. The fire was extinguished, but not before releasing a sizeable quantity of radioactive combustion products that contaminated the interior of the reactor building and, to a lesser degree, an area of the surrounding laboratory site. Over 600 people were employed in the clean up. No immediate injuries resulted from AECL's two accidents, but there were over exposures to radiation. In the case of the NRU cleanup, this resulted in at least one documented case of latent, life changing injury, as well as allegations that radiation monitoring and protection were inadequate (meaning that additional latent injuries would have gone unrecognized or unacknowledged).
1960 жылдар
1954 жылы AECL Онтарионың Су электр энергиясы комиссиясымен серіктесіп, Канаданың алғашқы атом электр стансасын Онтарионың Рольфтон қаласында, Чалк Риверден жоғары орналастырды. 1962 жылдың 4 маусымында NPD (Ядролық қуатты демонстрациялау) реакторы алғаш рет сынақтан өтіп, CANDU тұжырымдамасын көрсету үшін жұмыс істеді, шамамен 20 МВт қуат өндірді. 1963 жылы AECL Манитоба штатының Пинава қаласында Уайтшелл ядролық зерттеу орталығын (қазіргі Уайтшелл зертханалары) құрды, онда органикалық жайылма және салқындатылатын реактор салынды. Кейіннен осы орында SLOWPOKE реакторын, торий отын циклын және радиоактивті қалдықтарды қауіпсіз сақтау жөніндегі ұсынысты әзірлеу жұмыстары жүргізілді. AECL Дуглас-Пойнтте (200 МВт) үлкен CANDU прототипін салды, ол алғаш рет 1966 жылдың 15 қарашасында сынақтан өтті. Дуглас-Пойнтте ауыр судың ағып кетуіне байланысты елеулі мәселелер туындады, олар ақырында жақсартылған клапан конструкциясы арқылы шешілді. Дуглас-Пойнтте жасалған басқа да маңызды конструкциялық жетілдірулер келесі жылдары коммерциялық қуатты CANDU реакторларын кеңейтуге мүмкіндік берді.
1970 жылдар
1971 жылы алғашқы коммерциялық CANDU реакторы, Пикеринг A 1 коммерциялық жұмысқа кірісті. 1973 жылға қарай Пикерингтегі А тобының қалған үш реакторы желіге қосылып, сол кезде әлемдегі ең қуатты ядролық нысанына айналды. Әрбір Пикеринг блогы шамамен 600 МВт электр қуатын өндіреді. 1974 жылдың 18 мамырында Үндістан 1956 жылы AECL компаниясы салған CIRUS зерттеу реакторында жасалған плутонийден жасалған ядролық бомбаны сынады, ол NRX зерттеу реакторының коммерциялық нұсқасы болды. Сонымен қатар, AECL Дуглас Пойнт жобасына негізделген Үндістанда екі энергетикалық реактор салды, ал Үндістанның көптеген басқа реакторлары осы жобаның жергілікті түрленулері болып табылады. Үндістанның ядролық қарулар бағдарламасы мен оның CIRUS зерттеу реакторы арасындағы байланыс Канада мен Үндістан арасындағы ядролық технологиялық ынтымақтастықты тоқтатуға әкелді. 1977–1978 жылдары Брюс А тобы желіге қосылып, коммерциялық жұмысын бастады. Брюстің әрбір блогы шамамен 800 МВт қуат өндіреді. 1978 жылы Уайтшель зертханасы отын қалдықтарын кәдеге жарату бойынша зерттеулерді бастады.
1980 жылдар
1983-1986 жылдар аралығында Пикеринг B тобы желіге қосылды, сондай-ақ 1983 жылы Пойнт Лепреодағы жалғыз CANDU реакторы және Gentilly 2 CANDU реакторы да жұмысқа кірісті. 1984-1987 жылдар аралығында Брюс B тобы коммерциялық жұмысын бастады, ал 1987 жылы CANDU дизайны Канаданың ең үздік 10 инженерлік жетістігінің бірі деп танылды. Дуглас-Пойнт 1984 жылдың мамыр айында қызметтен шығарылды. 1985-1987 жылдар аралығында AECL-дің Therac 25 медициналық үдеткішіндегі бірнеше конструкциялық кемшіліктер салдарынан 6 рет радиацияның қалыптан тыс дозасы тіркелді, нәтижесінде бес адам қаза тапты. 1987 жылы Азық-дәрі басқармасы (FDA) машинаның ақауы бар екенін анықтады және AECL проблемалардың бар екенін бірнеше рет жоққа шығарғанына қарамастан, оны қайтарып алды.
1990 жылдар
1990 және 1993 жылдар аралығында Дарлингтондағы 4 CANDU реакторы іске қосылды және бұл Канададағы соңғы реактор құрылысын білдіреді. 1991 жылы AECL медициналық изотоптар өндірісімен айналысатын бизнесін Nordion International Inc. деген атпен жекелендіруге шешім қабылдады. Бұл бөлімше MDS Health Group компаниясына сатылды және қазір MDS Nordion деген атпен жұмыс істейді.
1991 жылы қол қойылған келісім-шарт бойынша AECL, MDS Nordion компаниясымен серіктестікте MAPLE арнайы изотоптар өндірісіне арналған кешенін салуды бастады. AECL-дің Chalk River Laboratories ғылыми-зерттеу орталығында салынған бұл кешенде екі реактор және изотоптарды өңдеу орнатылысы орналасады. Әрбір реактор әлемдегі медициналық изотоптардың кем дегенде 100%-ын өндіруге қабілетті болу үшін жобаланған, яғни екінші реактор үздірілмейтін жабдықтауды қамтамасыз ету үшін қосымша ретінде пайдаланылатын болады. Бірінші реактор іске қосылды, бірақ оның қауіпсіздік таяқшаларында ақаулар анықталды және оң ядролық қуат кері байланыс коэффициенті тіркелді. Жоспардан 8 жылдан астам уақыт кешігіп, бастапқы бюджет екі еседен астам артқаннан кейін,
Чернавода атом электр станциясының 1-ші блогы 1996 жылдың 2 желтоқсанында пайдалануға берілді. 706 МВт қуаттылығымен, ол қазір Румынияның электр энергиясының шамамен 10%-ын қамтамасыз етеді. Екінші блок 2007 жылдың 6 мамырында сынаптық жағдайға жетіп, 7 тамызда ұлттық желіге қосылды. Ол 2007 жылдың 12 қыркүйегінде толық қуатпен жұмыс істей бастады, сондай-ақ 706 МВт өндірді. 1990 жылдардың соңында AECL Оңтүстік Кореяда бірнеше реакторлар салды. Wolsong 2 1997 жылдың 1 шілдесінде пайдалануға берілді. Wolsong 3 1998 жылдың 1 шілдесінде іске қосылды. Wolsong 4 1999 жылдың 1 қазанында пайдалануға берілді. Үш реактордың да жалпы қуаты 715 МВт құрады. Қазіргі уақытта олардың қызмет ету мерзіміндегі қуат коэффициенттері ең жоғары ядролық реакторлардың қатарында.
2000 жылдар
2001 жылы AECL, ресейлік және американдық қорғаныс бағдарламаларынан (құрамында плутоний бар) алынған қоспалы оксид отынын (MOX) CANDU реакторларында отын ретінде пайдалану мүмкіндігін анықтау үшін Chalk River зертханаларында сынақтар жүргізді. Қазіргі уақытта AECL Advanced CANDU реакторын, яғни «ACR» әзірлеп жатыр. Бұл жоба капиталдық шығындар мен құрылыс кестесі тұрғысынан коммерциялық CANDU 6 реакторын жақсартуға бағытталған, сонымен бірге CANDU тұжырымдамасының классикалық дизайны мен қауіпсіздік сипаттамаларын сақтайды. Чернавода атом электр станциясының 2-ші бөлімі 2007 жылдың 6 мамырында жұмысын бастады. 3-ші және 4-ші бөлімдерді аяқтауға қажетті дайындық жұмыстары 2007 жылдың соңына дейін бастау жоспарланған. Компания президенті Роберт Ван Адель президенттік лауазымынан кетіп, 2007 жылдың 11 қарашасынан бастап компаниядан зейнетке шығатынын хабарлады. Energy Alberta Corporation 2007 жылдың 27 тамызында Лак Кардинал (Пайс Ривер қаласынан батысқа қарай 30 км) жерінде жаңа атом электр станциясын салуға лицензия алу үшін өтініш бергенін мәлімдеді. Жоба бойынша 2017 жылы 2,2 гигаватт электр қуатын өндіретін алғашқы екі AECL Advanced CANDU Reactor (ACR) реакторы іске қосылады. Пойнт Лепрео, Нью-Брансуик CANDU 6 электр станциясының күрделі жөндеу жұмыстары 2008 жылдың 1 сәуірінен басталады. 2008 жылдың маусым айында Онтарио провинциясы Ontario Power Generation компаниясының Дарлингтон атом электр станциясының жанында электр энергиясын өндіру үшін екі қосымша коммерциялық реактор салу жоспарларын жариялады. AREVA және Westinghouse Electric Company компаниялары, сондай-ақ AECL реакторларды салу бойынша ұсыныстар ұсынды. 2009 жылдың маусым айында провинция AECL-дің ACR 1000 ұсынысы ғана барлық талаптарға сай келетінін мәлімдеді. Онтарио үкіметі компанияның болашақ меншік иесіне байланысты шығындар мен белгісіздіктерді себеп көрсетіп, сатып алу процесін тоқтатты (бұл мәселе төменде талқыланады). 1957 жылы салынған NRU реакторын пайдалана отырып, медициналық изотоптарды өндіру қауіпсіздік мәселелеріне байланысты екі рет (2007 жылдың желтоқсаны) және ауыр судың ағуына байланысты (2009 жылдың 14 мамыры) тоқтатылды. NRU реакторынан өндірілген өнім әлемдік медициналық изотоптармен қамтамасыз етудің маңызды бөлігін құрады, ал бұл тоқтаулар бүкіл әлемде тапшылыққа әкелді. NRU реакторының ескіруіне байланысты техникалық қызмет көрсету қажеттігі және MAPLE 1 және 2 реактор жобаларының сәтсіздігі салдарынан Chalk River-де медициналық изотоптарды ұзақ мерзімді өндіру күмәнді болды. Чалк Ривердегі NRU реакторы 2018 жылы тоқтатылды.
2011 жылы CANDU дизайн бөлімшесінің сатылуы
2011 жылдың жазында SNC Lavalin компаниясы реакторды жобалау бөлімшесі үшін халықаралық тендерде жеңіске жетті. Сатып алуға дейін SNC Lavalin компаниясының халықаралық энергетикалық жұмыс күшінің (4000-нің 400-і) ядролық реакторларды өндіру және күрделі жөндеумен айналысқан. Бұл мәмілеге қатысты туындаған алаңдаушылықтардың бірі – SNC Lavalin компаниясының жобалау бөлімшесін толығымен сақтап қалуға берген уәдесіздігі (оның мөлшері үздіксіз қауіпсіздік қолдауын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді). 2010 және 2009 жылдары Atomic Energy of Canada Ltd компаниясы миллион долларға жуық шығынға ұшырады. Реакторды жобалау бөлімшесін бөліп шығарудан кейін AECL қазіргі Ядролық зертханалар бөлімшесінен, соның ішінде Чалк Ривер зертханасынан (медициналық диагностика үшін изотоптар өндіреді) тұрады, және формальды түрде мемлекеттік корпорация болып қала береді, бірақ өкіметтік емес басқаруға көшеді.