2018-04-11T09:41:38+03:00

Глобальный вопрос. Российский ответ

Замыкание ядерного топливного цикла – задача мирового масштаба, решения пока нет ни у кого. Как в Железногорске над ней работают специалисты Горно-химического комбината (предприятие Росатома, дивизион ЗСЖЦ) и почему именно здесь сложились самые благоприят
Петр Гаврилов. генеральный директор ГХК. Фото: из архива компанииПетр Гаврилов. генеральный директор ГХК. Фото: из архива компании
Изменить размер текста:

Частью основной темы Красноярского экономического форума 2018 "Россия 2018–2024: Реализуя потенциал" станет отдельное направление "Сибирь-2024", в рамках которого будут обсуждаться перспективы развития нашего региона. И одно из самых высокотехнологичных и успешных направлений – атомная энергетика.

Хранить нельзя перерабатывать

Россия идет по пути переработки отработавшего ядерного топлива и основа концепции нашей атомной отрасли и ее сверхзадача – замкнутый ядерный топливный цикл.

Пока в мире ядерный топливный цикл открытого типа, то есть отработавшее топливо поступает в хранилища. Что с ним делать дальше – вопрос для многих открытый, это называется «отложенное решение». Чтобы это топливо вернуть опять в производство электрической энергии, необходимо выделить из него все ценные компоненты (уран, плутоний), снова изготовить топливо, загрузить его в реактор и, таким образом, замкнуть ядерный топливный цикл. К этому стремятся все ведущие ядерные страны, французы создали цикл первого поколения на тепловых реакторах, но он имеет очень ограниченное количество рециклов. Применение быстрых реакторов и МОКС-топлива практически снимает это ограничение.

- Кто первым замкнет ядерный топливный цикл, тот и станет мировым лидером в атомной энергетике, - отмечает генеральный директор ГХК Петр Гаврилов.

- Мы убеждены, что будущее атомной энергетики неразрывно связано с замыканием ядерного топливного цикла, неотъемлемой частью которого являются быстрые реакторные технологии… Росатом уделяет особое внимание развитию таких направлений, мы создаем производственные мощности по переработке ОЯТ на территории России, ведем разработку нового уран-плутониевого топлива для возвращения продуктов переработки в ядерный топливный цикл, это позволит атомной энергетике быть востребованной многие годы, — сказал генеральный директор государственной корпорации по атомной энергии Росатом Алексей Лихачев на Министерской конференции МАГАТЭ «Ядерная энергетика в XXI веке», которая прошла в Абу-Даби в конце 2017 года. - Сегодня мы фактически находимся на первой стадии реализации этого проекта, замыкание топливного цикла позволит мирному атому стать экологически безопасным источником энергии с практически неисчерпаемым на многие тысячелетия ресурсом.

Причем, решение должно быть найдено не в далеком будущем, а в ближайшие 10-12 лет.

Быстрые нейтроны «озеленят» атомную энергетику

Особая роль в решении сверхзадачи по замыканию ядерного топливного цикла - у Горно-химического комбината. Здесь на одной производственной площадке выстроены три смежных передела - хранение, переработка отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), производство МОКС-топлива для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах.

Особый момент, который сегодня отрабатывается на Опытно-демонстрационном центре (ОДЦ) ГХК – переработка ОЯТ без образования жидких радиоактивных отходов, то, чего не смог пока добиться никто в мире. Российская технология на полтора поколения опережает самую современную – французскую, и реализует концепцию «нулевого ущерба» для экологии.

В 2016 году Росатом запустил на Белоярской АЭС реактор БН-800. Такие энергоблоки, БН (быстрый натриевый), помогут «реально» замкнуть ядерный топливный цикл, поскольку они имеют коэффициент воспроизводства больше единицы – то есть при сгорании плутония, здесь же, из урана-238, образуется новое топливо – тот же плутоний. Таким образом, эта высокая технология позволяет превратить в ядерное топливо «негорючий» уран-238, что сразу решает проблему энергодефицита на тысячу лет вперед. Кроме того, БН дает серьезный экологический эффект – он почти всеяден, в отличие от тепловых реакторов он может перемолотить самый опасный сегмент радиоактивных отходов – высокоактивные трансураны. Эта же всеядность обеспечивает на порядок большее количество рециклов.

В перспективе, при построении двухкомпонентной атомной энергетики, ректоров БН потребуется столько же, сколько и тепловых ректоров ВВЭР, а их сейчас 11. То есть понадобится много МОКСа.

Первые МОКС-таблетки в Железногорске получили в 2015 году. В подземной части Горно-химического комбината, на глубине более 200 метров, было завершено строительства цеха по производству МОКС-топлива для реактора БН-800 и выпущена первая промышленная партия МОКС-таблеток. Для обеспечения качества и безопасности, была разработана специальная программа внедрения аттестационных методик, производство было оснащено самыми современными измерительными приборами, в том числе – масс-спектрографами. Реактор БН-800 был запущен на Белоярской АЭС с гибридной зоной – с урановым и МОКС-топливом. Полный перевод на МОКС-топливо планируется в 2019-20 году.

Создание этой технологии отражает реальное лидерство Росатома и России в атомной области. Многие страны пробовали, но не смогли создать устойчиво работающие быстрые реакторы промышленной мощности. Ближе всех подошли французы с «СуперФениксом». Америка вложила огромные средства в создание производства МОКС-топлива, но строительство заморожено. Не будем забегать вперед, однако без того, что сейчас создает Росатом, человечество не сможет обходиться уже через 50 лет.

НАША СПРАВКА

МОКС-топливо – ядерное топливо, получаемое механическим смешиванием оксидов ядерных материалов (название от англ. Mixed-Oxide fuel). Как правило, это оксид плутония-239, который выступает делящимся материалом и выделяет энергию при распаде, и оксид обедненного урана (практически уран-238), который обычно не рассматривается как топливо.

Еще больше материалов по теме: «КЭФ-2018»

 
Читайте также