Введение

Доунрей (англ. Dounreay, /d/uː/n/'/r/eɪ/; Dùnrath) — небольшое поселение и место расположения двух крупных ядерных предприятий на северном побережье Кейтнесса в горной местности Шотландии. Оно находится на дороге A836 в 14 км к западу от Тёрсо. Ядерные предприятия были созданы в 1950-х годах. Это были Nuclear Power Development Establishment (NPDE), ныне известный как NRS Dounreay, для разработки гражданских реакторов на быстрых нейтронах, и Vulcan Naval Reactor Test Establishment (NRTE) — военный полигон для испытания реакторов подводных лодок. Оба предприятия прекратили выполнение своих первоначальных исследовательских функций и будут полностью выведены из эксплуатации. Эти два предприятия являлись важной составляющей экономики Тёрсо и Кейтнесса, однако их значение будет снижаться по мере продвижения работ по выводу из эксплуатации. NRS Dounreay перейдет в состояние временного обслуживания и наблюдения к 2036 году и станет территорией, подлежащей рекультивации, к 2336 году. В июле 2020 года было объявлено, что Управление по ликвидации ядерных объектов (NDA) возьмет на себя непосредственное управление объектом у компании Dounreay Site Restoration Limited (DSRL) в 2021 году, что позволило смягчить опасения по поводу потери 560 рабочих мест. Вывод NRTE из эксплуатации будет осуществляться в соответствии с десятилетним контрактом, начиная с 2023 года, и завершится созданием территории, подлежащей рекультивации, которая будет передана NDA.

Поселение Дунери

В Доунрей находится замок Доунрей (ныне руины), и его название происходит от гэльского слова, означающего «форт на возвышенности». В 1437 году у Доунрея произошло сражение при Сэндсайд-Чейз. На карте Кейтнесса, составленной Робертом Гордоном в 1642 году, замок обозначен как Дунрей. В книге Уильяма Дж. Уотсона «Кельтские топонимы Шотландии» указано, что название происходит от Dúnrath, возможно, относящегося к броху. Во время Второй мировой войны в Доунрее располагался аэродром, получивший название RAF Dounreay. В 1944 году аэродром был передан от Прибрежного командования Королевских ВВС Адмиралтейству и стал филиалом HMS Tern, расположенного в Тватте на Оркнейских островах. Во время войны он не участвовал в боевых действиях и в 1949 году был переведен на консервацию и техническое обслуживание.

Ядерные объекты

В Нижнем Даунрее расположено два ядерных объекта, построенных на и вокруг территории бывшего аэродрома. Объект Nuclear Power Development Establishment принадлежит Управлению по выводу из эксплуатации ядерных установок (NDA), но ранее находился в собственности и под управлением Управления по атомной энергии Соединенного Королевства. Смежно с ним находится Испытательное учреждение военно-морских реакторов «Вулкан» Министерства обороны. Оба объекта наиболее известны своими пятью ядерными реакторами, три из которых ранее принадлежали и эксплуатировались UKAEA, а два – Министерством обороны. Объекты расположены в непосредственной близости от Северного Атлантического океана, где преобладают юго-восточные ветры. В 1980-х и 1990-х годах в бывшей башне управления воздушным движением был открыт центр для посетителей. Посетителей доставляли на автобусе к зданию ПФР, где все электронные устройства, включая часы и камеры, надежно хранились до возвращения. Посетителям выдавались белые халаты и радиационные значки. Затем проводилась экскурсия через воздушный шлюз в здание реактора, с проходом вокруг реакторного ядра и возвращением мимо ученых, работавших за толстыми минеральными стеклянными экранами.

Dounreay Nuclear Power Development Establishment (Учреждение по развитию ядерной энергетики Даунрей)

Dounreay Nuclear Power Development Establishment была создана в 1955 году главным образом для реализации политики правительства Великобритании в области разработки технологии быстроразмножающихся реакторов (FBR) для гражданских нужд. Однако, NDA должна была получить полный контроль, когда DSRL стала полностью принадлежащей NDA дочерней компанией в марте 2021 года.

Испытательный реактор материалов (DMTR)

Первым из реакторов Доунрея, достигшим критичности, был Испытательный реактор материалов Доунрея (DMTR) в мае 1958 года – исследовательский реактор класса DIDO, генерирующий высокий нейтронный поток. Этот реактор использовался для испытания поведения материалов при интенсивном нейтронном облучении, в особенности предназначенных для изготовления оболочек топливных элементов и других конструкционных элементов для активной зоны быстрого нейтронного реактора. Образцы для испытаний помещались в сплав, содержащий уран, для увеличения и без того высокого нейтронного потока этого класса реакторов, а затем после облучения это покрытие химически удалялось. DMTR был остановлен в 1969 году, когда работы по испытанию материалов были объединены в Харвеллской лаборатории.

Быстрый реактор (DFR)

Вторым действующим реактором (хотя строительство первого началось раньше) был быстрый реактор Даунрей (Dounreay Fast Reactor, DFR), который достиг критичности 14 ноября 1959 года. Электроэнергия поставлялась в Национальную сеть с 14 октября 1962 года до вывода реактора из эксплуатации в марте 1977 года, хотя было поставлено всего 540 миллионов кВт⋅ч. Строительство DFR и сопутствующей инфраструктуры стоило 15 миллионов фунтов стерлингов в ценах конца 1950-х годов (эквивалентно 370 миллионам фунтов стерлингов в 2021 году). Он был спроектирован для выработки 60 МВт тепловой мощности и достижения 2% выгорания топлива. В августе 1962 года он достиг 30 МВт, а в июле 1963 года – 60 МВт, что позволило ему выработать номинальные 14 МВт (электрических). В 1966 году было объявлено о строительстве PFR в Даунрее. Реактор имел три контура охлаждения. Утечки в парогенераторах натрий-вода привели к отключению одного, а затем двух контуров охлаждения в 1974 и 1975 годах. К августу 1976 года мощность реактора достигла 500 МВт.

В 1988 году было объявлено о сокращении финансирования исследований FBR с 105 миллионов фунтов стерлингов до 10 миллионов фунтов стерлингов в год, а финансирование PFR должно было завершиться в 1994 году. Коэффициент использования установленной мощности за весь срок службы, зарегистрированный МАГАТЭ, составил 26,9%. Максимальный и средний годовой объем чистой выработки электроэнергии составили 1042,6 ГВт⋅ч и 528,1 ГВт⋅ч соответственно. Панель управления реактором была выделена для экспозиции, посвященной реактору, в Лондонском научном музее в 2016 году.

Реактор испытания материалов (MTR)

Завод по переработке топлива MTR был построен на раннем этапе эксплуатации комплекса в Дунри и работал более 30 лет, перерабатывая в небольших объемах топливо как с британских реакторов UKAEA, так и других британских реакторов, а также, на коммерческой основе, некоторое количество иностранного топлива.

Завод по переработке облученного топлива быстрого реактора Dounreay

В конце 1950-х годов был построен завод по переработке облученного топлива реактора на быстрых нейтронах Даунрей для переработки облученного высокообогащенного уранового топлива из экспериментального быстрого реактора Даунрей мощностью 15 МВт(э). Основным продуктом этого завода являлся высокочистый раствор нитрата урана для последующего изготовления топлива. Использование этого завода для переработки природного или низкообогащенного топлива было неэффективным, топливо для натриевого размножителя Даунрей перерабатывалось на предприятиях Windscale/Sellafield. В 1970-х годах завод был существенно модернизирован и расширен для переработки смешанного оксидного топлива с коммерческого прототипного реактора на быстрых нейтронах (PFR) мощностью 250 МВт(э). Это топливо содержало высокое количество плутония, в отличие от ранее перерабатываемого высокообогащенного уранового топлива, и была добавлена линия разделения и очистки плутония для производства оксида плутония. Модернизация включала работы по улучшению герметичности и соответствию более современным стандартам безопасности.

Последующая деятельность

Поскольку все реакторы были остановлены, этот взрыв разбросал территорию радиоактивными частицами. Предполагается, что эти мелкие осколки были смыты в море при сливе воды из бассейнов охлаждения.

Рамочные контракты

В апреле 2019 года DSRL заключила шесть рамочных контрактов на услуги по демонтажу на объекте Dounreay. Общая стоимость этих контрактов оценивается в 400 миллионов фунтов стерлингов.

Испытательное учреждение для морских реакторов Vulcan (NRTE)

Смежно с площадкой Дунери находится Vulcan NRTE. Ранее HMS Vulcan, Vulcan NRTE является объектом Министерства обороны Великобритании (MoD), эксплуатируемым Rolls Royce Submarines. На этом объекте ранее работали два отдельных прототипа ядерных реакторов, для которых были разработаны пять различных типов реакторных установок подводных лодок.