Sigurna opasnost. Treća faza: prerada SNF-a u Rusiji Tehnologija prerade SNF-a

Nuklearna energija se sastoji od velika količina preduzeća za različite namene. Sirovine za ovu industriju se kopaju iz rudnika uranijuma. Zatim se isporučuje u pogone za proizvodnju goriva.

Gorivo se zatim transportuje u nuklearne elektrane, gdje ulazi u jezgro reaktora. Kada nuklearno gorivo dostigne kraj svog korisnog vijeka, podliježe zbrinjavanju. Vrijedi to napomenuti opasnog otpada pojavljuju se ne samo nakon prerade goriva, već iu bilo kojoj fazi - od vađenja uranijuma do rada u reaktoru.

Nuklearno gorivo

Postoje dvije vrste goriva. Prvi je uranijum koji se kopa u rudnicima, tj. prirodnog porekla. Sadrži sirovine koje su sposobne da formiraju plutonijum. Drugi je gorivo koje se stvara umjetno (sekundarno).

Nuklearno gorivo se također dijeli prema hemijski sastav: metalni, oksidni, karbidni, nitridni i mješoviti.

Vađenje urana i proizvodnja goriva

Veliki udio proizvodnje uranijuma dolazi iz samo nekoliko zemalja: Rusije, Francuske, Australije, SAD-a, Kanade i Južne Afrike.

Uranijum je glavni element za gorivo u nuklearnim elektranama. Da bi ušao u reaktor, prolazi kroz nekoliko faza obrade. Najčešće se nalazišta uranijuma nalaze uz zlato i bakar, pa se njegovo vađenje vrši vađenjem plemenitih metala.

Tokom rudarenja, zdravlje ljudi je u velikoj opasnosti jer je uranijum otrovan materijal, a gasovi koji se pojavljuju prilikom njegovog iskopavanja izazivaju različite oblike raka. Iako sama ruda sadrži vrlo malu količinu uranijuma - od 0,1 do 1 posto. Stanovništvo koje živi u blizini rudnika uranijuma također je izloženo velikom riziku.

Obogaćeni uranijum je glavno gorivo za nuklearne elektrane, ali nakon njegove upotrebe ostaje ogromna količina radioaktivnog otpada. Uprkos svim opasnostima, obogaćivanje uranijuma je integralni proces stvaranja nuklearnog goriva.

IN prirodni oblik Uranijum se praktično nigde ne može koristiti. Da bi se koristio, mora biti obogaćen. Za obogaćivanje se koriste plinske centrifuge.

Obogaćeni uranijum se koristi ne samo u nuklearnoj energiji, već iu proizvodnji oružja.

Prijevoz

U bilo kojoj fazi ciklusa goriva postoji transport. Sprovode ga svi pristupačne načine: kopnom, morem, zrakom. Ovo je veliki rizik i velika opasnost ne samo za životnu sredinu, već i za ljude.

Prilikom transporta nuklearnog goriva ili njegovih elemenata dolazi do mnogih nezgoda koje rezultiraju oslobađanjem radioaktivnih elemenata. Ovo je jedan od mnogih razloga zašto se smatra nesigurnim.

Razgradnja reaktora

Nijedan od reaktora nije demontiran. Čak i zloglasni Černobil Poenta je u tome da je, prema ekspertima, cijena demontaže jednaka, ili čak veća, cijeni izgradnje novog reaktora. Ali niko ne može tačno reći koliko će novca biti potrebno: trošak je izračunat na osnovu iskustva demontaže malih stanica za istraživanje. Stručnjaci nude dvije opcije:

1. Postavite reaktore i istrošeno nuklearno gorivo u odlagališta.
2. Izgradite sarkofage iznad povučenih reaktora.

U narednih deset godina, oko 350 reaktora širom svijeta će doživjeti svoj kraj života i moraju biti stavljeni iz upotrebe. Ali budući da najprikladnija metoda u smislu sigurnosti i cijene nije izmišljena, ovo pitanje se još uvijek rješava.

U svijetu trenutno radi 436 reaktora. Naravno, ovo je veliki doprinos energetskom sistemu, ali je veoma nesigurno. Istraživanja pokazuju da će za 15-20 godina nuklearne elektrane moći zamijeniti stanice koje rade na energiju vjetra i solarne panele.

Nuklearni otpad

Kao rezultat rada nuklearnih elektrana nastaje ogromna količina nuklearnog otpada. Ponovna prerada nuklearnog goriva za sobom ostavlja i opasan otpad. Međutim, nijedna od zemalja nije našla rješenje za problem.

Danas se nuklearni otpad čuva u privremenim skladištima, u bazenima s vodom ili zakopan plitko pod zemljom.

Najsigurniji način je skladištenje u posebnim skladištima, ali je i ovdje moguće curenje zračenja, kao i kod drugih metoda.

Zapravo, nuklearni otpad ima određenu vrijednost, ali zahtijeva strogo poštovanje pravila za njegovo skladištenje. A ovo je najhitniji problem.

Važan faktor je vrijeme tokom kojeg je otpad opasan. Svaki od njih ima svoj period raspadanja tokom kojeg je otrovan.

Vrste nuklearnog otpada

Tokom rada bilo koje nuklearne elektrane, njen otpad ulazi u okoliš. Ovo je voda za hlađenje turbina i gasoviti otpad.

Nuklearni otpad je podijeljen u tri kategorije:

1. Nizak nivo - odeća zaposlenih u nuklearnoj elektrani, laboratorijska oprema. Takav otpad može doći i iz medicinskih ustanova i naučnih laboratorija. Ne predstavljaju veliku opasnost, ali zahtijevaju poštivanje sigurnosnih mjera.
2. Srednji nivo - metalni kontejneri u kojima se transportuje gorivo. Njihov nivo zračenja je prilično visok, a oni koji su im blizu moraju biti zaštićeni.
3. Visok nivo je istrošeno nuklearno gorivo i proizvodi njegove prerade. Nivo radioaktivnosti se brzo smanjuje. Visoko radioaktivni otpad je vrlo mali, oko 3 posto, ali sadrži 95 posto sve radioaktivnosti.

Prije nego što nastavimo s opisom zatvorenog nuklearnog gorivnog ciklusa, kako sam se uvjerio, vrijedi govoriti mnogo detaljnije o procesu prerade SNF - istrošenog nuklearnog goriva. I moram se složiti: uostalom, većina radiofobije, koju potpiruju svakakvi protivnici nuklearne energije, zasniva se upravo na mitu o strašnoj štetnosti istrošenog nuklearnog goriva, koje vas jednostavno obara neverovatnom radioaktivnošću i iz dana u dan danas će uništiti čitavu planetu i nas, "siromašne", zajedno sa njom. Dakle, iako u početku nisam planirao, morat ću napisati ciklus unutar ciklusa - o skladištenju i ponovnoj preradi istrošenog nuklearnog goriva.

dio 3.

Sa obradom stvari nisu uvijek išle glatko. Sve dok se Purex proces, koji je 1947. godine patentirao Amerikanac Larned Brown Asprey, nije počeo uvoditi, kako na Zapadu tako i kod nas koristili smo bizmut-fosfatni proces, razvijen u istoj SAD 1943. godine. Bizmut-fosfatni proces korišten je, prije svega, za proizvodnju plutonijuma za oružje od istrošenog goriva koje dolazi iz reaktora za razmnožavanje, „skrojenog“ za stvaranje plutonijuma-239 posebno. Zahvaljujući njemu, Nagasaki je bio "zadovoljan" punjenjem plutonijuma, a isti proces bizmut-fosfata korišten je u SSSR-u za stvaranje naših bombi. I Amerikanci i mi smo žurili da iskujemo nuklearni štit i mač, tako da smo kasnije nego što je bilo potrebno stigli da savladamo Aspreyevu ideju.

Bizmut-fosfatni proces nam je ostao u vrlo lošem sjećanju: od 1957. godine, od Ozerska do Pionerska, radioaktivna staza Istočnog Urala protezala se na više od 300 km, pokrivajući 23 hiljade kvadratnih kilometara i 272 hiljade ljudi koji žive na ovoj teritoriji. Ateisti govore o ruži vjetrova, vjernici govore o tome da neko ili nešto štiti Rusiju, nema smisla raspravljati: istočnouralski trag nije dotakao Sverdlovsk i Čeljabinsk, gradove sa preko milion stanovnika. Ali nuklearno oružje prikupio svoju krvavu žetvu - u prvih 10 dana najmanje 200 ljudi je umrlo od radijacije, a ukupan broj žrtava procjenjuje se na 250 hiljada ljudi. Nemoguće je ne govoriti o tome detaljno - morate jasno razumjeti kako je to postalo moguće i da li je sve učinjeno da se to više nikada ne ponovi. Tako da će, naravno, biti priče o ovoj nesreći u fabrici Mayak. Ali nemojmo to odmah – prvo, pokušajmo detaljnije razumjeti šta je istrošeno nuklearno gorivo i kako se s njim postupa kod nas i u inostranstvu u Rusiji. Dakle, počnimo proučavanjem kako se istrošeno nuklearno gorivo skladišti, a zatim ćemo prijeći na metode za njegovu ponovnu obradu.

Dok sam pregledavao web stranice Greenpeacea i drugih ekoloških aktivista, ponekad sam naišao na skraćenicu SNF kao "otpadno" nuklearno gorivo.

“Otpad”?.. Da vas još jednom podsjetim šta vidimo u konvencionalnoj toni istrošenog nuklearnog goriva. 924 kg uranijuma-238. Vau, "otpad"! Uostalom, iskopana je iz prirodne rude, koja često sadrži 99% ili čak više otpadnih stijena. Izvučeni su iz rudnika/kamenoloma, prečišćeni mehanički, hemijski, transportovani iz udaljenih uglova, vrteni u centrifugama - i posle svega, da li neko želi da to nazove "otpadom"? Prokletstvo, bez savjesti... Dalje - oko 8-9 kg uranijuma-235, na kojem, u stvari, radi sva naša nuklearna energija. Od 10 do 12 kg su izotopi plutonijuma, koji jednostavno ne postoji u prirodi ni u jednom obliku, on može samo da "raste" u samom reaktoru. 945 kilograma po toni su svakako korisne tvari koje čovjek dobije ogromnim radom i velikim novcem. Još 21 kg su transuranijumski elementi.

“Transuranijum” su oni koji su teži od uranijuma, koji se takođe ne javljaju u prirodi, a koji se takođe “gajaju” samo u nuklearnom reaktoru. Među njima, na primjer, izotop neptunija-237 je odličan početni materijal za proizvodnju plutonija-238. A plutonijum-238 je osnova RTG-ova, radioaktivnih izvora električne energije: plutonijum-238, kada se raspada, proizvodi toplotu, a termoelektrični generator je pretvara u električnu energiju. RTG-ovi napajaju opremu svemirskih letjelica koje lete do mjesta gdje solarni paneli više nisu korisni. Na primjer, RTG obezbjeđuje struju za Quority Mars rover - sada RTG daje 125 vati električne energije, za 14 godina će proizvoditi 100 vati. Oprema Voyagera, kao i oprema New Horizonta lansiranog na Pluton, radila je i radi na RTG-ovima. A također i RTG-ovi - navigacijska oprema duž Sjevernog morskog puta, koji godinama rade na obalama mora uz iznenađujuće nježno vrijeme. RTG-ovi su rad meteoroloških stanica na istim takvim mjestima: jednom se postave, a do sljedećeg poziva im ostaje 20-30 godina. "Povlačenje"?..

Americij-241 je osnova mjernih instrumenata potrebnih u širokom spektru industrija. Samo ovaj element omogućava, na primjer, kontinuirano mjerenje debljine metalnih traka i lima. Uz pomoć americijuma-241 uklanja se elektrostatika iz plastike, sintetičkih filmova i papira tokom njihove proizvodnje, koristi se u nekim detektorima dima. Americij-243 još više obećava - može izazvati lančanu reakciju s kritičnom masom od samo 3,78 kg. Ne, nije za bombe, smiri se, ne brini. 3,78 kilograma je ultra-kompaktan reaktor koji se tiho diže u orbitu, odakle se letjelica može lansirati u duboki svemir potpuno drugačijim brzinama od današnjih. Ne, ne izmišljam tu fantastičnu priču: tona istrošenog goriva sadrži oko kilogram americijuma-241, od čega se može proizvesti skoro kilogram americijuma-243.

Možemo u nedogled o atomima transuranija i njihovim izotopima – mnogi od njih su već zanimljivi, mnogi otvaraju najprimamljivije perspektive. Zato želim razumjeti i oprostiti osobi koja istrošeno nuklearno gorivo naziva otpadom. Želim, ali ne mogu.

Cijela radioaktivna opasnost je preostalih 30-35 kg takozvanih “proizvoda fisije”. Lančana reakcija nije samo da „jedan neutron izbaci dva neutrona, a oni zauzvrat još četiri“. Neutroni su neutroni, ali šta se dešava sa atomom u koji se ovaj neutron udostoji da se sruši? Udar uzrokuje raspad atoma uranijuma-235, a atom plutonijuma čini isto. Da, postoji još jedna “tajna” nuklearne energije koja zaslužuje nekoliko riječi.

Sjećate se kako se plutonijum formira u reaktoru? S vremena na vrijeme, "balast" u obliku uranijuma-238 prihvata neutron i, nakon dva beta raspada, pretvara se u plutonijum-239. A plutonijum ulazi u lančanu reakciju čak i lakše nego uranijum-235, i to čini čim se formira. Plutonijum "gori", dodajući snagu svim našim reaktorima - i to je dobro i korisno. 1% plutonijuma, koji se u proseku nalazi u istrošenom gorivu, je plutonijum koji nije imao vremena da „izgore“, a proizvodi se duplo više za vreme dok su gorivi elementi u reaktoru.

Dakle, svu štetnost istrošenog nuklearnog goriva predstavljaju fragmenti nastali nakon što neutroni udare u jezgra urana-235 i jezgra plutonijuma. Tri-tri i po kilograma najrjeđe prljavštine i gadosti u svakoj toni. Neki od ovih elemenata počinju aktivno "jesti" neutrone, usporavajući reakciju. Neki od ovih elemenata pogoršavaju čvrstoću peleta goriva, čineći ga krhkim, a neki su općenito plinovi koji uzrokuju da pelete goriva "nabubre". A svi proizvodi fisije (u daljem tekstu – jednostavno PD. Ne, samo P i D, nema potrebe za dodavanjem dodatnih slova, iako ih traže!) – opsceno su radioaktivni. Dakle, kada govorimo o ponovnoj preradi istrošenog goriva, govorimo o tome kako ove iste 3-3,5% FP učiniti što sigurnijim, kako ponovo koristiti neizgoreni uranijum-235 i reaktorski plutonijum. Za svaki slučaj, ponoviću šta je "reaktorski plutonijum": mešavina izotopa plutonijuma sa brojevima 239, 240 i 241. Plutonijum-240 je ono zbog čega reaktorski plutonijum nikada ne postane plutonijum za oružje, odnosno ono što čini istrošenu nuklearnu gorivo sigurno sa stanovišta širenja nuklearnog oružja.

Ne želim da teoretiziram, pogledajmo samo sudbinu gorivih šipki nakon što su izvučene iz reaktora. Sklopovi "zrače" i zagrijavaju se iznutra, budući da se nuklearne reakcije nastavljaju u PD. Gdje staviti ovu "sreću"? Pa, nemojte ga transportovati! Voda, najjednostavnija voda, jako dobro usporava neutrone - zato se gorivne šipke s istrošenim nuklearnim gorivom postavljaju u posebne bazene na licu mjesta. Nakon što radioaktivnost i temperatura padnu na vrijednosti koje im omogućavaju transport, šipke se uklanjaju, stavljaju u poseban kontejner debelih stijenki i transportuju u posebne „suhe skladišta“. “Nakon” u slučaju reaktora voda-voda tri godine, manje je nemoguće. Prijevoz uopće nije trivijalna operacija. Zabodite sklopove gorivih šipki u nešto od livenog gvožđa i olova - to je težina! Stoga su spremnici jednostavno čelični, ali su napunjeni inertnim plinovima - apsorbiraju neutrone i istovremeno ih hlade. A sada se sami kontejneri šalju u transportne i pakirne komplekse, gdje je opet čelik, ali već upotpunjen betonom. Izvlačili su ih iz bazena, stavljali u kontejnere, pumpali gas u kontejnere, pakovali kontejnere i obezbeđivali u komplekse, a tek nakon toga su ih oterali. Samo ovako i nikako drugačije.

Gde ga nose? Postrojenja za suvo skladištenje istrošenog goriva su implementirana u Rusiji, SAD, Kanadi, Švicarskoj, Njemačkoj, Španiji, Belgiji, Francuskoj, Engleskoj, Švedskoj, Japanu, Jermeniji, Slovačkoj, Češkoj, Rumuniji, Bugarskoj, Argentini, Rumuniji i Ukrajini . Sve druge zemlje su prisiljene da nekako pregovaraju s njima. Međutim, zašto ovo radim? “Nekako” – da, jasno je kako! Novac. Nema opcija.

Tehnologija skladištenja istrošenog nuklearnog goriva u skladištima kontejnerskog tipa pomoću kontejnera dvostruke namjene (za skladištenje i transport), Foto: atomic-energy.ru

Suvo skladištenje je takođe velika tema. Nije stvar toliko u kvaliteti koliko u kvantitetu. Više od 400 komercijalnih reaktora širom svijeta, stotine eksperimentalnih, eksperimentalnih, istraživačkih reaktora, reaktora za podmornice drugih nosača aviona... Da. 378,5 hiljada tona istrošenog goriva – na današnji dan, za ljeto 2016. I 10,5 hiljada tona godišnje. A 3-3,5% njih su PD. Nisam samo rekao da ova skraćenica uporno traži dodatna slova... Puno. Toliko. Zato nam je potrebno mnogo skladišnih objekata; oni zahtijevaju velike količine. Ostali zahtjevi su jasni: sigurnost od zračenja, zaštita od svakog prodora, maksimalna moguća udaljenost od velikih gradova. Čak i nakon tri godine pod vodom, PD nastavlja da bude aktivan – što znači da postoji i sistem hlađenja sa sistemom zaštite od zračenja. Općenito, to je problematično, skupo, ali nema opcija.

Hajdemo malo detaljnije o tome kako je to organizovano u Rusiji, budući da je naše suvo skladište istrošenog goriva (uz vašu dozvolu – u daljem tekstu skladište istrošenog nuklearnog goriva) pušteno u rad sasvim nedavno, i to prvo koristiti tehnološke inovacije koje ga čine jedinstvenim danas. I ove riječi nisu džingoistički patriotizam, već izjava o činjenicama od strane IAEA.

Izgradnja skladišta istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku, u Rudarsko-hemijskom kombinatu (u daljem tekstu Rudarsko-hemijski kombinat) počela je daleke 2002. godine, ali je prošlo šest godina do aktivnog rada: sve se dramatično promijenilo nakon što je Rusija usvojila Prvi savezni ciljni program „Obezbeđivanje nuklearne i radijacione sigurnosti za period od 2008. do 2015. godine“. Nakon toga, problem finansiranja je riješen, a generalni direktor Rudarsko-hemijskog kompleksa Petr Gavrilov pokazao je da je i u naše vrijeme moguće raditi zasukanih rukava, dajući rezultate jasno u predviđenom roku i bez dosadnih finansijskih sredstava. prevare. U decembru 2011. pušteno je u rad skladište istrošenog goriva u Rudarsko-hemijskom kombinatu (vau, kakav je to tok akronima) bio. Mi smo to napravili! Ispunili smo se tačno u okviru procjene - 16 milijardi rubalja, a popravimo ovu cifru preciznije, tako da je zgodnije upoređivati ​​s troškovima u zemljama koje se sada elegantno nazivaju "zapadni partneri". Kurs rublje prema dolaru u 2011. bio je u prosjeku 31, pa je u poljoprivredu uloženo 516 miliona dolara. Obim prve faze skladištenja u gasno-hemijskom kompleksu je 8,129 hiljada tona, odnosno u Rusiji je aritmetika 6 miliona 350 hiljada dolara za skladištenje 1 hiljade tona istrošenog goriva (naravno, ovo su samo početni troškovi) .

I riječ “upravljano” sa uzvikom je također s razlogom. Problem je bio što proizvodno udruženje Mayak nije prerađivalo istrošeno gorivo iz reaktora tipa RBMK - samo iz reaktora VVER. Shodno tome, „mokri“ skladišta za gorivo RBMK su punjeni, punjeni i punjeni. Veliko “mokro” skladište u istom gasno-hemijskom kompleksu spasilo je stanicu od prelivanja, ali je 2011. i ona bila popunjena do kraja. Ruske nuklearne elektrane proizvode 650 tona istrošenog goriva godišnje, a polovina je istrošeno gorivo iz RBMK-a, iako je njihova količina znatno manja od one u VVER-u: ​​reaktorska tehnologija je takva da gorivo u RBMK-ima sagorijeva mnogo manje nego u VVER-ima . Zbog toga je situacija u 2011. bila veoma napeta. Na primjer, “mokro” skladište u Lenjingradskoj nuklearnoj elektrani u ovom trenutku bilo je popunjeno 95%: još jedno istovar goriva i nuklearna elektrana bi jednostavno morala biti zatvorena. Prvi voz sa istrošenim gorivom iz Sankt Peterburga stigao je u februaru 2012. godine – problem je rešen „jednostavnim” održavanjem rasporeda rada na sat. Hej, kosmodrome Vostočni!.. Potražite broj telefona Petra Gavrilova, zatražite predavanje o tome kako se radi. Od decembra 2011. godine riješen je problem istrošenog goriva za nuklearne elektrane Lenjingrad, Kursk i Smolensk. SNF iz “mokrog” skladišta samog MCC-a utovaruje se u suvo skladište, au njega se prenosi SNF iz ove tri nuklearne elektrane, koje je u skladištu duže od perioda nakon kojeg je moguć transport.

Zašto je MCC odabran za lokaciju centralnog, glavnog skladišta? Pa, prije svega, zbog velikog iskustva stečenog tokom rada “mokrog” skladišta i zbog toga što je u MCC-u planirano i gradi se postrojenje za preradu istrošenog goriva kapaciteta 1.500 tona godišnje. Opet, obratite pažnju na brojke: godišnje ruske nuklearne elektrane proizvedu 650 tona istrošenog goriva godišnje, Mayak ih preradi 600, postrojenje u Rudarsko-hemijskom kombinatu će preraditi još 1500. Planirano je da stopa prerade bude tri puta veći od zaliha istrošenog goriva. Za što? Rusija će moći da prima istrošeno gorivo iz reaktora sovjetskog dizajna na preradu, a nalaze se u Ukrajini, Jermeniji, Bugarskoj, Češkoj, Finskoj, a da ne govorimo o novim nuklearnim elektranama koje Rosatom gradi širom svijeta. Ideja je očigledna: da se zaradi ne samo od izgradnje reaktora i snabdijevanja gorivom, već iu, da tako kažem, post-operativnom dijelu.

Ali postoje i drugi razlozi zašto je grad Železnogorsk (koji je nekada bio Krasnojarsk-26) izabran i za skladištenje i za preradu istrošenog nuklearnog goriva. Sigurnosni režim za ovaj objekat izgrađen je davno i funkcioniše bez ikakvih odstupanja. Seizmički rizik za takve objekte je vrlo važna tačka, a Železnogorsk se nalazi u jednoj od najsigurnijih zona naše planete u tom pogledu. Naravno, niko nije zaboravio na zemljotrese tokom izgradnje: zgrada SH može izdržati udare do 9,7 bodova. Istina, u istoriji Zemlje nije bilo takvih šokova u Sibiru, ali ako to uradimo, uradimo to sa rezervom. I, sasvim tradicionalno za ruska nuklearna postrojenja, u obzir se uzima i pad aviona na krov skladišta.

Koliko ste bili zabrinuti za sigurnost od zračenja? Nedovršena zgrada tvornice RT-2 pažljivo je demontirana, a na njenom temelju je, nakon pomnih proračuna, izgrađena potpuno nova. Nova zgrada je za trenutak 80 hiljada kubika monolitnog armiranog betona. Ali ovi zidovi su samo ono što nazivaju vanjskim perimetrom - važnim, ali ne i glavnim. SNF dolazi iz nuklearnih elektrana u posebne posude napunjene inertnim plinom i u kojima su “sklopovi” čvrsto učvršćeni. U gasnohemijskom postrojenju stavljaju se u posebne kanistere – ponovo napunjene inertnim gasom. "Sklopovi" nastavljaju da se zagrevaju, tako da ne može biti mnogo hlađenja. Osim toga, inertni plinovi potpuno eliminiraju koroziju, što je, vidite, također važno. Kutije za olovke su postavljene na stalke i postavljene na udaljenosti jedna od druge kako ne bi ometale konvekciju zraka. Sve ove mjere su osmišljene da osiguraju da farma nastavi da radi tiho u slučaju potpunog nedostatka struje i osoblja - iako nemam pojma šta bi se moralo dogoditi da se takav slučaj dogodi. Pa, možda i kratak spoj u razmerama Krasnojarske teritorije 1. januara ujutru... Jednom rečju, NIKIMT-Atomstroj, koji je sve ovo projektovao, odradio je odličan posao. I nema potrebe zazirati od skraćenice - Rosatom pažljivo čuva imena koja su se pojavila u zoru atomskog projekta! NIKIMT je Institut za istraživanje i projektovanje tehnologije montaže. Ufff!

Nisu samo ljudi iz IAEA posjetili MCC. Na primjer, došli su Japanci - i iz njih su potekle suze emocija zbog seizmičke sigurnosti. Pitali su za garantovani rok trajanja i odbijali da veruju da je to samo 50 godina - bili smo sigurni da je to neka šala, jer po njihovim standardima ne može biti manje od 100 godina. Ljudi su dolazili iz SAD s kalkulatorima - smijali su se našem mršavom BDP-u: skladištenje istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku košta 5,5 puta manje od njihovog. Dolazili su razni ekološki aktivisti i novinari nekoliko puta, trčali sa šalterima svuda - bez buke, koliko god se trudili. Ljudi su pozivani na javne rasprave kako je propisano svim vrstama uputstava - putem medija, televizije, interneta. Društveni aktivisti nisu bili lijeni – došli su i pregledali. U Sibiru postoji Javna komora za zaštitu životne sredine Građanske skupštine Krasnojarsk Territory(ne, pa ko smišlja tako kratke naslove...), koji je sumirao rezultate javnih rasprava: „Nema više osnova za polemiku oko svih vrsta sigurnosti u skladištu istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku. ”

Pa, dok su svi trčkarali i gulili zube, Pjotr ​​Gavrilov i šef odjeljenja kapitalna izgradnja Fabrika Alekseja Vekenceva nastavila je sa radom - uostalom, u decembru 2011. godine završena je samo prva faza poljoprivredne proizvodnje. Nakon što je zajedno sa stručnjacima iz NIKIMT-a radio na cijelom tehnološkom lancu pretovara u kanistere, osiguravajući nepropusnost svih šavova na njima i tako dalje, MCC je mirne savjesti nastavio raditi na proširenju skladišnog objekta. Državna komisija je u decembru 2015. godine potpisala akt o prijemu u funkciju poljoprivrednog kompleksa „u punom razvoju“ – tih, neprimjetno prošli događaj, pouzdano i pouzdano neprimjećen od naših velikih medija. Šta je to nekoliko desetina hiljada kocki betona kada je vrijeme da se prebroje kamenčići u Kirkorovljevom perju? svijetu centraliziranog suvog skladišnog kompleksa za istrošeno nuklearno gorivo." I opet - tačno po planu. I opet – bez korupcijskih skandala.

“Do sada jedini na svijetu” – sada s naglaskom na riječ “za sada”. Jer 2012. i do danas odluke o izgradnji istih centraliziranih suhih skladišta već su donijeli Japan, Španija i Južna Koreja. Naglašavam - isto. Dva puta je u posjetu dolazio i zamjenik američkog ministra energetike, ali nema sumnje da se tamo neće pojaviti “isti”. Dodaće trem i to će odmah postati epohalno znanje. Međutim, situacija s istrošenim nuklearnim gorivom u Americi zaslužuje posebnu napomenu - tamo je sve vrlo dramatično, iako na mjestima prilično komično. Neka vrsta američke “nuklearne tradicije” - raditi ozbiljne projekte na način da je često nemoguće gledati bez osmeha, kunem se u centrifugu!

Pa, šta završetak izgradnje punog obima poljoprivredne proizvodnje u Železnogorsku znači za samu Rusiju? Sada ima dovoljno prostora ne samo za istrošeno gorivo iz reaktora RBMK - ima dovoljno mjesta i za istrošeno gorivo iz reaktora VVER, a ne samo iz nuklearnih elektrana u samoj Rusiji. MCC je spreman da primi na skladištenje istrošeno gorivo sa teritorije Ukrajine, Bugarske i Češke Republike, a „mokro“ skladište istrošenog goriva u Jermenskoj NE priprema se za djelimično istovar. Ali krajnji cilj nije skladištenje istrošenog nuklearnog goriva samo po sebi, krajnji cilj je samo zatvaranje nuklearnog gorivnog ciklusa: u MCC-u su planirani radovi na izgradnji pilot demonstracionog centra za preradu istrošenog nuklearnog goriva. Definitivno ću se vratiti na preradu istrošenog nuklearnog goriva, ali nakon što ukratko „ispitamo“ šta se dešava sa skladištem istrošenog nuklearnog goriva u raznim interesantnim zemljama.

U kontaktu sa

MOSKVA, 21. juna – RIA Novosti. Preduzeće državne korporacije "Rosatom" "Proizvodno udruženje "Mayak" (Ozersk, oblast Čeljabinsk) planira da do 2020. godine postane prvo preduzeće u svetu koje će ovladati tehnologijama za preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) bilo koje vrste, zam. generalni direktor"Mayak" za strateški razvoj Dmitrij Kolupaev.

Organizator Atomexpa 2017 je državna korporacija Rosatom. Generalni informativni partner foruma je agencija RIA Novosti (vodeći resurs MIA Rossiya Segodnya).

Prerada istrošenog nuklearnog goriva je visokotehnološki proces koji ima za cilj minimiziranje opasnosti od zračenja istrošenog nuklearnog goriva, sigurno odlaganje neiskorištenih komponenti, odvajanje korisne supstance i osiguravanje njihove kontinuirane upotrebe. Industrijska prerada istrošenog nuklearnog goriva vrši se u tri zemlje - Rusiji, Francuskoj i Velikoj Britaniji.

Mayak provodi projekt proširenja spektra istrošenog nuklearnog goriva koje prerađuje. Posebno je savladana tehnologija za preradu istrošenog goriva iz ruskih reaktora VVER-1000. Ovaj projekat će omogućiti da preduzeće u naredne godinu i po do dvije godine postane jedino preduzeće na svijetu koje može preraditi bilo koju vrstu istrošenog nuklearnog goriva, uključujući istrošeno nuklearno gorivo stranog dizajna, kao i neispravne gorive sklopove. To će Rosatomu dati dodatne konkurentske prednosti na svjetskim tržištima.

Mayak je prvi industrijski objekat u domaćoj nuklearnoj industriji. Stvoren je za proizvodnju plutonijuma za oružje neophodan za stvaranje Sovjetskog Saveza atomsko oružje. Prioritetne oblasti rada Mayaka trenutno su prerada istrošenog nuklearnog goriva, proizvodnja izotopa i opreme za praćenje radijacije, te realizacija državnih naloga za odbranu.

Kompleks "svejeda".

„Iza poslednjih godina Mayak je napravio značajan napredak u pogledu prerade istrošenog nuklearnog goriva iz istraživačkih reaktora. Savladana je prerada nekoliko sastava goriva, ali će ključni projekat vjerovatno biti prerada uranijum-cirkonijumskog goriva. Proizvodni pogoni za ovo bi trebalo da budu gotovi ove godine“, rekao je Kolupaev.

On je objasnio da će ovo biti pilot postrojenje, koje će nam prvo omogućiti da testiramo potrebne tehnologije, a onda zapravo postanemo proizvodni pogon.

"Tavog goriva ima relativno malo, a to je, prije svega, istrošeno gorivo naših nuklearnih ledolomaca. Nalazi se u suhom skladištu kontejnera na sjeveru, ali se ne može dugo koristiti. Stoga, Zadatak prerade ove vrste istrošenog goriva mora biti riješen, a za to su potrebni ne veliki proizvodni kapaciteti - napominje sagovornik agencije.

Eksperimentalna prerada istrošenog nuklearnog goriva uranijum-cirkonijum trebalo bi da bude sprovedena do 2018. godine, dodao je Kolupaev. „Ovo će zapravo Mayak učiniti apsolutnim tehnološkim liderom u pogledu raspona sastava goriva koje će naše preduzeće moći da obrađuje, jer ćemo nakon savladavanja ove tehnologije moći da obrađujemo bilo koji sastav goriva“, rekao je on.

"I konačna tačka će, možda, biti razvoj prerade istrošenog goriva iz AMB reaktora prve faze NE Belojarsk. Problem nije toliko u samim sastavima goriva (korišćeno je nekoliko desetina vrsta goriva u prvom i drugom bloku stanice), ali u geometrijskim dimenzijama sklopova istrošenog goriva.” , - rekao je Kolupaev.

Ovi sklopovi dostižu dužinu od 14 metara, a za njihovo sečenje potrebna je posebna instalacija, objasnio je on.

“Planirano je da bude stvoren do 2020. godine. A tada će se u Mayaku u potpunosti stvoriti kompleks za obradu “svejeda” - kao u različite vrste SNF, a u smislu veličine sklopova istrošenog goriva“, istakao je zamjenik generalnog direktora Mayaka.

Prerada radioaktivnog otpada

Osim prerade istrošenog goriva, Mayak aktivno razvija tehnologiju za preradu radioaktivnog otpada, podsjetio je Kolupaev.

“U bliskoj budućnosti preduzeće planira da počne sa radom postrojenje za očvršćavanje dugotrajnog otpada srednjeg stepena, uglavnom otpada koji sadrži plutonijum, za koji cementiranje, kao što to rade, recimo, naše kolege u Velikoj Britaniji, nije optimalno. pristup se zasniva na upotrebi matrice nalik keramici, koja ima visoku izdržljivost i dobar kapacitet otpada“, rekao je on.

Prošla godina je bila svojevrsna „početna“ godina za Mayak u smislu realizacije projekta obrade izvora jonizujuće zračenje, primetio je Kolupaev.

"U potpunosti smo ispunili svoje obaveze u pogledu obima vraćenih izvora. Ove godine će obim izvora vraćenih na reciklažu biti znatno veći. Optimiziramo tehnologiju reciklaže izvora kako bismo je učinili jeftinijom i atraktivnijom za kupce. Ovo je veoma važna oblast koja će našim partnerima omogućiti da dobiju zaokružen ciklus usluga – od momenta isporuke izvora do njihovog potpunog raspolaganja”, dodao je.

MOSKVA, 20. novembar – RIA Novosti. Preduzeće državne korporacije "Rosatom" "Rudarsko-hemijski kombinat" (Rudarsko-hemijski kombinat, Železnogorsk, Krasnojarski kraj) započelo je probnu preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) iz ruskih nuklearnih elektrana koristeći jedinstvene tehnologije koje ne stvaraju rizik za okoliš; u industrijskim razmjerima ovo je „zelena“ prerada u plinsko-hemijskom kompleksu početi nakon 2020. godine.

U MCC izotopskom hemijskom postrojenju ranije je izgrađen najmoderniji svjetski lansirni kompleks eksperimentalnog demonstracionog centra (ODC) za radiohemijsku preradu istrošenog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, koji će koristiti najnovije, ekološki prihvatljive tehnologije tzv. generacija 3+. Lansirni kompleks će omogućiti razvoj tehnoloških režima za preradu istrošenog nuklearnog goriva u poluindustrijskoj mjeri. U budućnosti se planira stvaranje velikog postrojenja RT-2 na bazi ODC-a za regeneraciju istrošenog nuklearnog goriva.

Karakteristika tehnologija koje će se koristiti u ODC-u biće potpuno odsustvo tečnog niskoradioaktivnog otpada. Tako će ruski stručnjaci imati jedinstvenu priliku po prvi put u svijetu da u praksi dokažu da je prerada nuklearnih materijala moguća bez štete po okoliš. Prema mišljenju stručnjaka, nijedna druga država osim Rusije trenutno ne posjeduje ove tehnologije. Izgradnja centra bio je tehnološki najsloženiji projekat ikada. novija istorija GHC.

Prvi u istoriji MCC-a, sklop istrošenog goriva reaktora VVER-1000 iz NE Balakovo, koji je u elektrani uskladišten 23 godine, smešten je u jednu od „vrućih komora“ ODC-a - kutiju za daljinsko upravljanje. kontrolisanog rada sa visoko radioaktivnim supstancama, objavila je u ponedeljak korporativna publikacija ruskih novina nuklearne industrije "Zemlja Rosatom".

"Počinjemo da razrađujemo režime (prerade istrošenog nuklearnog goriva). Sada je glavna stvar kvalitetno razviti tehnologiju koja će biti u osnovnom dizajnu elektrane RT-2", objasnio je Igor Seelev, direktor izotopa hemijski kombinat Rudarsko-hemijskog kombinata, kako citira list.

„Zelene“ tehnologije

Prvo se vrši takozvano termohemijsko otvaranje i fragmentacija sklopa istrošenog goriva. Tada počinje voloksidacija (od engleskog volume oxidation, volumetric oxidation) - operacija koja razlikuje generaciju 3+ prerade SNF-a od prethodne generacije. Ova tehnologija omogućava destilaciju radioaktivnog tricijuma i joda-129 u gasnu fazu i sprečava stvaranje tečnog radioaktivnog otpada nakon rastvaranja sadržaja fragmenata gorivnog sklopa.

Nakon voloksidacije, gorivo se šalje na otapanje i ekstrakciju. Uranijum i plutonijum se odvajaju i vraćaju u gorivni ciklus u obliku uranijuma i plutonijum dioksida, od kojih se potom planira proizvodnja mešanog oksida uranijum-plutonijum MOX goriva za reaktore na brze neutrone i REMIX goriva za termalne neutronske reaktore, koji čine osnova moderne nuklearne energije.

Proizvodi fisije su kondicionirani, vitrificirani i pakirani u zaštitnu ambalažu. Nema više tečnog radioaktivnog otpada.

Nakon vježbanja nova tehnologija Prerada SNF-a se povećava za korištenje u drugoj, punoj fazi ODC-a, koja će postati industrijska osnova zatvorenog nuklearnog gorivnog ciklusa (CNFC). Izgradnja zgrade i druge faze ODC-a je u toku. Očekuje se da će eksperimentalni demonstracioni centar u industrijskim razmerama početi sa radom nakon 2020. godine, a 2021. godine MCC očekuje da će preraditi desetine tona istrošenog goriva iz reaktora VVER-1000, prenosi Strana Rosatom pozivajući se na generalnog direktora preduzeća. , Petr Gavrilov.

U ciklusu nuklearnog goriva, vjeruje se da će se zbog proširene reprodukcije nuklearnog goriva, baza goriva nuklearne energije značajno proširiti, a također će biti moguće smanjiti količinu radioaktivnog otpada zbog „sagorijevanja“ opasnih radionuklida. Rusija je, kako napominju stručnjaci, prva u svijetu po tehnologijama za izgradnju reaktora na brzim neutronima, neophodnim za implementaciju CNFC-a.

Savezno državno jedinstveno preduzeće "Rudarsko-hemijski kombinat" ima status savezne nuklearne organizacije. MCC je ključno preduzeće Rosatoma u stvaranju tehnološkog kompleksa zatvorenog nuklearnog gorivnog ciklusa zasnovanog na inovativne tehnologije nova generacija. Po prvi put u svijetu, MCC koncentriše tri visokotehnološka procesa odjednom - skladištenje istrošenog nuklearnog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, njegovu preradu i proizvodnju novog nuklearnog MOX goriva za reaktore na brzim neutronima.

Gorivo koje je bilo u nuklearnom reaktoru postaje radioaktivno, odnosno opasno po okolinu i ljude. Stoga se njime rukuje na daljinu i koristi se ambalaža debelih zidova kako bi apsorbirala zračenje koje emituje. No, osim opasnosti, istrošeno nuklearno gorivo (SNF) može donijeti i nesumnjivu korist: ono je sekundarna sirovina za proizvodnju svježeg nuklearnog goriva, budući da sadrži uran-235, izotope plutonijuma i uran-238. Ponovna prerada istrošenog nuklearnog goriva smanjuje nastalu štetu okruženje kao rezultat razvoja nalazišta uranijuma, budući da se svježe gorivo proizvodi od prečišćenog uranijuma i plutonijuma - proizvoda prerade ozračenog goriva. Štaviše, iz istrošenog goriva oslobađaju se radioaktivni izotopi koji se koriste u nauci, tehnologiji i medicini.

Preduzeća za skladištenje i/ili preradu SNF - Proizvodno udruženje Mayak (Ozersk, Čeljabinska oblast) i Rudarsko-hemijski kombinat (Železnogorsk, Krasnojarsk Territorij) dio su kompleksa nuklearne i radijacijske sigurnosti Državne korporacije Rosatom. U Proizvodnom društvu Mayak vrši se prerada istrošenog nuklearnog goriva, au Rudarsko-hemijskom kombinatu završava se izgradnja novog „suvog“ skladišta istrošenog nuklearnog goriva. Razvoj nuklearne energije u našoj zemlji, po svemu sudeći, povlači za sobom povećanje obima preduzeća za rukovanje istrošenim nuklearnim gorivom, pogotovo što strategije razvoja ruskog nuklearnog energetskog industrijskog kompleksa podrazumevaju implementaciju zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva korišćenjem prečišćenog uranijuma i plutonijuma odvojenog od istrošenog nuklearno gorivo.

Danas postrojenja za preradu istrošenog goriva rade u samo četiri zemlje - Rusiji, Francuskoj, Velikoj Britaniji i Japanu. Jedino operativno postrojenje u Rusiji - RT-1 na Mayak PA - ima projektni kapacitet od 400 tona istrošenog goriva godišnje, iako njegovo trenutno opterećenje ne prelazi 150 tona godišnje; Postrojenje RT-2 (1500 tona godišnje) u Rudarsko-hemijskom kombinatu je u fazi zamrznute izgradnje. Francuska trenutno upravlja s dvije takve tvornice (UP-2 i UP-3 u Cap La Hagueu) ukupnog kapaciteta 1.600 tona godišnje. Inače, ova postrojenja ne prerađuju samo gorivo iz francuskih nuklearnih elektrana, već su sklopljeni višemilijardni ugovori za njegovu preradu sa energetskim kompanijama u Njemačkoj, Japanu, Švicarskoj i drugim zemljama. Fabrika Thorp radi u Velikoj Britaniji sa kapacitetom od 1.200 tona godišnje. Japan upravlja postrojenjem koje se nalazi u Rokkasa-Muri sa kapacitetom od 800 tona istrošenog goriva godišnje; postoji i pilot postrojenje u Tokai-Mura (90 tona godišnje).
Dakle, vodeći u svijetu nuklearne sile pridržavati se ideje „zatvaranja“ ciklusa nuklearnog goriva, koji postupno postaje ekonomski isplativ u kontekstu rastućih troškova iskopavanja uranijuma povezanih s prelaskom na razvoj manje bogatih ležišta s niskim sadržajem urana u rudi.

Mayak PA također proizvodi izotopske proizvode - radioaktivne izvore za nauku, tehnologiju, medicinu i poljoprivredu. Proizvodnju stabilnih (neradioaktivnih) izotopa obavlja Fabrika Elektrohimpribor, koja takođe izvršava državne odbrambene naloge.