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

Nuklearna energija se sastoji od veliki broj preduzeća za različite namene. Sirovine za ovu industriju vade se iz rudnika uranijuma. Nakon toga se isporučuje preduzećima za proizvodnju goriva.

Nadalje, gorivo se transportuje do nuklearnih elektrana, gdje ulazi u jezgro reaktora. Kada nuklearno gorivo ispuni svoj rok, 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

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

Također, nuklearno gorivo je podijeljeno prema hemijski sastav: metalni, oksidni, karbidni, nitridni i mješoviti.

Vađenje urana i proizvodnja goriva

Veliki udio u proizvodnji uranijuma čini samo nekoliko zemalja: Rusija, Francuska, Australija, SAD, Kanada i Južna Afrika.

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.

U rudarstvu je zdravlje ljudi izloženo velikom riziku jer je uranijum otrovan materijal, a gasovi koji se oslobađaju prilikom njegovog rudarenja 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. Bez obzira na svu svoju opasnost, obogaćivanje uranijuma je sastavni proces stvaranja nuklearnog goriva.

AT prirodni oblik uranijum je skoro nemoguće bilo gde koristiti. Da biste ga iskoristili, morate ga obogatiti. 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 O: 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 reaktor nije demontiran. Čak i zloglasni Černobil Stvar je u tome što je, prema ekspertima, cijena demontaže jednaka, ili čak premašuje cijenu izgradnje novog reaktora. Ali niko sa sigurnošću ne može 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 groblje.
2. Izgradite sarkofage iznad povučenih reaktora.

U narednih deset godina, oko 350 reaktora širom svijeta će ostati bez upotrebe i moraju biti povučeni. 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. Studije pokazuju da će za 15-20 godina nuklearne elektrane moći zamijeniti stanice koje rade na energiju vjetra i solarne panele.

Nuklearni otpad

Kao rezultat 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 poštivanje pravila za njegovo skladištenje. A ovo je najhitniji problem.

Važan faktor je vrijeme tokom kojeg je otpad opasan. Svaki od njih ima svoje vrijeme 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 NEK, laboratorijska oprema. Takav otpad može doći i iz medicinskih ustanova, 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 - ovo je istrošeno nuklearno gorivo i proizvodi njegove prerade. Nivo radioaktivnosti se brzo smanjuje. Veoma je malo visokoradioaktivnog otpada, oko 3 posto, ali sadrži 95 posto sve radioaktivnosti.

Prije nastavka opisa zatvorenog nuklearnog gorivnog ciklusa, kako sam se uvjerio, vrijedi govoriti mnogo detaljnije o procesu prerade istrošenog nuklearnog goriva – 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 uništiće celu planetu i nas "jadne" zajedno sa njom. Dakle, iako u početku nisam planirao, morat ću napisati ciklus u ciklusu - o skladištenju i preradi istrošenog nuklearnog goriva.

dio 3

Recikliranje nije uvijek išlo glatko. Sve do trenutka kada su počeli da uvode Piurex proces koji je 1947. godine patentirao Amerikanac Leanerd Asprey (Larned Brown Asprey), kako na Zapadu, tako i mi smo koristili bizmut-fosfatni proces razvijen u istoj SAD 1943. godine. Bizmut-fosfatni proces korišten je, prije svega, za proizvodnju plutonijuma za oružje od istrošenog nuklearnog goriva koje dolazi iz reaktora "naoštrenih" za proizvodnju plutonijuma-239 posebno. Zahvaljujući njemu, naboj plutonijuma je bio ono što je "ugodilo" Nagasakiju, 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, pa su ruke dospele do razvoja Aspreyeve ideje kasnije nego što je trebalo.

Proces bizmut-fosfata ostavio je veoma loše sjećanje na sebe: od 1957. godine, od Ozerska do Pionerska, istočno-uralski radioaktivni trag protezao 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: trag istočnog Urala nije dotakao Sverdlovsk i Čeljabinsk, milionske gradove. Ali nuklearno oružje prikupio svoju krvavu žetvu - u prvih 10 dana od radijacije je umrlo najmanje 200 ljudi, a ukupan broj žrtava procjenjuje se na 250 hiljada ljudi. Nemoguće je ne pričati o tome detaljno - morate dobro razumjeti kako je to postalo moguće i da li je sve urađeno da se to više nikada ne ponovi. Tako da će, naravno, biti priče o ovoj nesreći u fabrici Mayak. Ali nemojmo odmah - prvo, pokušajmo detaljnije razumjeti šta je SNF, kako se s njim postupa kod nas iu inostranstvu u Rusiji. Dakle, hajde da počnemo tako što ćemo pogledati kako se SNF skladišti, a zatim ćemo se vratiti na to kako se ponovo obrađuje.

Pregledavajući web stranice Greenpeacea i drugih boraca za okoliš, ponekad sam naišao na dekodiranje skraćenice istrošenog nuklearnog goriva kao „otpada“ nuklearnog goriva.

"Otpad"?.. Da vas još jednom podsjetim šta vidimo u uslovnoj toni SNF-a. 924 kg uranijuma-238. Vau, izlazi! Na kraju krajeva, iskopana je iz prirodne rude, u kojoj često 99% ili čak više otpada na kamenje. Izvučeno iz rudnika/kamenoloma, očišćeno mehanički, hemijski, transportovano iz udaljenih uglova, skrolovano u centrifugama - i nakon svega toga, neko želi da to nazove „otpadom“? Prokletstvo, bez savjesti... Onda - oko 8-9 kg uranijuma-235, na kojem, zapravo, radi sva naša nuklearna energija. Od 10 do 12 kg - izotopa plutonijuma, koji jednostavno ne postoji u prirodi ni u jednom obliku, može "rasti" samo u samom reaktoru. 945 kilograma po toni su svakako korisne tvari koje čovjek dobije velikim radom i velikim novcem. Još 21 kg su transuranijumski elementi.

“Transuranski” su oni koji su teži od uranijuma, koji se također ne javljaju u prirodi, koji se također samo “uzgajaju” u nuklearnom reaktoru. Među njima, na primjer, izotop neptunijum-237 je odličan izvorni materijal za dobijanje plutonijum-238. A plutonijum-238 je osnova RTG-ova, radioaktivnih izvora električne energije: raspadajući plutonijum-238 proizvodi toplotu, a termoelektrični generator ga pretvara u električnu energiju. RITEG-ove koristi oprema svemirskih vozila koja lete na mjesta gdje su solarni paneli već beskorisni. Na primjer, RTG obezbjeđuje struju za Mars rover "Quoricity" - sada RTG daje 125 vati električne energije, za 14 godina će proizvoditi 100 vati. RITEG-ovi su korišćeni i još se koriste za opremu Voyagera, opreme New Horizonta lansirane na Pluton. A RITEG-ovi su i oprema za navigacijsku opremu duž Sjevernog morskog puta, koja već godinama radi na obalama mora uz iznenađujuće blago vrijeme. RITEG-ovi su rad meteoroloških stanica na istim takvim mestima: postavljaju ih jednom, a do sledećeg poziva - 20-30 godina u rezervi. "Odlazak"?

Americij-241 je osnova mjernih instrumenata potrebnih u širokom spektru industrija. Samo ovaj element omogućava, na primjer, kontinuirano mjerenje debljine metalnih traka, lima. Uz pomoć americijuma-241 uklanja se elektrostatika iz plastike, sintetičkih filmova, papira tokom njihove proizvodnje, koristi se u nekim detektorima dima. Americij-243 još više obećava - na njemu je moguća lančana reakcija s kritičnom masom od samo 3,78 kg. Ne, nije za bombe, smiri se, ne brini. 3,78 kilograma - ovo je ultra-kompaktni reaktor koji se tiho diže u orbitu, odakle se lansiranje broda u duboki svemir može odvijati potpuno drugačijim brzinama od današnjih letjelica. Ne, ne sastavljam tu fantastičnu priču: u toni SNF-a ima oko kilogram americijuma-241, od čega se može proizvesti skoro kilogram americijuma-243.

Može se pričati i govoriti o atomima transuranija, o njihovim izotopima - mnogi od njih su već sada zanimljivi, mnogi od njih otvaraju najprimamljivije perspektive. Dakle, osoba koja istrošeno nuklearno gorivo naziva "otpadom" želi da bude shvaćena i oproštena. Želim, ali ne mogu.

Cijela radioaktivna opasnost je preostalih 30-35 kg takozvanih "proizvoda fisije". Lančana reakcija nije samo da je „jedan neutron izbacio dva neutrona, a oni su, zauzvrat, izbacili još četiri“. Neutroni su neutroni, ali šta se dešava sa atomom u koji je ovaj neutron udostojio da se sruši? Pri udaru, atom uranijuma-235 se raspada, isto to čini i atom plutonijuma. 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 uzima 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 nuklearnom gorivu, je plutonijum koji nije imao vremena da „izgore“, ali ga se proizvodi duplo više za vreme dok su gorivni elementi u reaktoru.

Dakle, sva štetnost istrošenog nuklearnog goriva su 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 „nabubri“ peleta goriva. A svi proizvodi fisije (u daljem tekstu - samo PD. Ne, samo P i D, nema potrebe za dodavanjem dodatnih slova, iako se od njih traži!) - su bezobrazno radioaktivni. Dakle, kada govorimo o ponovnoj preradi SNF-a, govorimo o tome kako ove iste 3-3,5% PD učiniti što sigurnijim, kako ponovo koristiti neizgoreni uranijum-235 i plutonijum reaktorskog kvaliteta. 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 istrošeno nuklearno gorivo siguran u smislu nuklearnog širenja.

Ne želim da teoretiziram, pogledajmo samo sudbinu gorivih šipki nakon što su izvučene iz reaktora. Sklopovi „sijaju“ i zagrijavaju se iznutra, dok se nuklearne reakcije nastavljaju u PD. Gdje staviti takvu "sreću"? Pa, nemojte isto transportirati! 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 vade, stavljaju u poseban kontejner debelih stijenki i odvoze u posebno "suho skladište". “Nakon” u slučaju reaktora voda-voda je tri godine kasnije, ne može biti manje. Prijevoz uopće nije trivijalna operacija. Ugurati sklopove gorivih šipki u nešto od livenog gvožđa i olova - tolika težina! Budući da su kontejneri samo čelični, ali punjeni inertnim plinovima - apsorbiraju neutrone i istovremeno se hlade. A sada se sami kontejneri šalju u transportne i pakirne komplekse, gdje je opet čelik, ali već upotpunjen betonom. Izvlačili su ga iz bazena, stavljali u kontejnere, pumpali gas u kontejnere, pakovali i fiksirali kontejnere u komplekse, pa tek nakon toga uzimali. Samo ovako i nista vise.

Gdje ih vode? Skladišta suvog SNF-a su implementirana u Rusiji, SAD, Kanadi, Švicarskoj, Njemačkoj, Španiji, Belgiji, Francuskoj, Engleskoj, Švedskoj, Japanu, Jermeniji, Slovačkoj, Češkoj, Rumuniji, Bugarskoj, Argentini, Rumuniji, Ukrajini. Sve druge zemlje su prisiljene da nekako pregovaraju s njima. Međutim, šta sam ja? "Nekako" - da, jasno je kako! Novac. Nema opcija.

Tehnologija skladištenja SNF u skladištima kontejnerskog tipa koristeći kontejnere dvostruke namjene (za skladištenje i transport), Foto: atomic-energy.ru

Suvo skladištenje je takođe velika tema. Poenta ovdje nije toliko u kvaliteti koliko u kvantitetu. Više od 400 komercijalnih reaktora širom svijeta, stotine eksperimentalnih, eksperimentalnih, istraživačkih, podmorskih reaktora drugih nosača aviona... Da. 378,5 hiljada tona SNF - za danas, za ljeto 2016. I 10,5 hiljada tona godišnje. A 3-3,5% njih su PD. Nisam samo rekao da se u ovoj skraćenici uporno traže dodatna slova ... Puno. Mnogo. Stoga je skladišnim objektima potrebno mnogo, zahtijevaju velike količine. Ostali zahtjevi su jasni: sigurnost od zračenja, zaštita od bilo kakvog upada, maksimalna moguća udaljenost od velikih gradova. PD i nakon tri godine pod vodom nastavljaju da budu aktivni - što znači da postoji i sistem za hlađenje sa sistemom zaštite od zračenja. Općenito, problematično, skupo, ali nema opcija.

Pogledajmo pobliže kako je to organizovano u Rusiji, budući da je naše suvo skladište SNF-a (uz Vašu dozvolu – u daljem tekstu Skladište SNF) pušteno u rad sasvim nedavno i na njemu su po prvi put primenjene tehnološke inovacije, što ga danas čini jedinstvenim. I ove riječi nisu džingoistički patriotizam s mržnjom, već izjava o činjenicama od strane IAEA.

Izgradnja skladišta SNF-a u Železnogorsku, u Rudarsko-hemijskom kombinatu (u daljem tekstu MCC) počela je davne 2002. godine, ali je prošlo šest godina do aktivnog rada: sve se dramatično promijenilo nakon što je Rusija usvojila svoj prvi savezni ciljni program „Omogućavanje nuklearna i radijaciona sigurnost za period od 2008. do 2015. godine”. Nakon toga, problem finansiranja je riješen, a generalni direktor Rudarsko-hemijskog kombinata Petr Gavrilov je pokazao da se i u naše vrijeme može raditi, zasukati rukave, isporučiti rezultat jasno po rasporedu i bez finansijske prevare. U decembru 2011. pušteno je u rad skladište za SNF u Rudarsko-hemijskom kombinatu (vau, kakva skraćenica tok). Uspjeli smo! Ispunili smo tačnu procjenu - 16 milijardi rubalja, a hajde da popravimo ovu cifru preciznije, tako da bi bilo zgodnije usporediti s troškovima u zemljama koje se sada elegantno nazivaju "zapadni partneri". Kurs rublje prema dolaru u 2011. je u prosjeku 31, tako da je u CX uloženo 516 miliona dolara. Zapremina prve faze SH u MCC-u je 8.129 hiljada tona, odnosno aritmetika u Rusiji je 6 miliona 350 hiljada dolara za skladištenje 1.000 tona SNF (naravno, ovo su samo početni troškovi).

A riječ „upravljano“ sa uzvikom takođe nije samo takva. Problem je bio u tome što proizvodno udruženje Mayak nije prerađivalo SNF iz reaktora tipa RBMK - samo iz reaktora VVER. Shodno tome, „mokri“ skladišni prostori za gorivo RBMK su punjeni, punjeni i punjeni. Veliki “mokri” skladišni objekat u istom MCC-u spasio je lokaciju od prepune, ali je 2011. i ona bila prepuna. Ruske nuklearne elektrane proizvode 650 tona SNF-a godišnje, a polovina je SNF iz RBMK-a, iako ih je znatno manje od VVER-a: tehnologija reaktora je takva da gorivo u RBMK-u izgara mnogo manje nego na VVER-u. Zbog toga je situacija u 2011. bila veoma napeta. Na primjer, "mokro" skladište Lenjingradske nuklearke je do tog trenutka bilo popunjeno 95%: još jedno istovar goriva i NE bi jednostavno morala biti zaustavljena. Prvi voz sa istrošenim nuklearnim gorivom stigao je iz Sankt Peterburga već u februaru 2012. godine – problem je rešen „jednostavnim” poštivanjem rasporeda rada do najbližeg sata. Hej, kosmodrome Vostočni!.. Potražite telefon Petra Gavrilova, zamolite za predavanje kako se radi. Od decembra 2011. godine riješen je problem SNF-a za Lenjingradsku, Kursku i Smolensku NE. SNF iz "mokrog" skladišta samog MCC-a pretovaruje se u suvo skladište, a u njega se pretovaruje SNF iz ove tri nuklearne elektrane, koje je odležalo duže od perioda nakon kojeg je moguć transport.

Zašto je MCC odabran kao lokacija za centralno, glavno skladište? Pa, prije svega, zbog velikog iskustva stečenog tokom rada “mokrog” skladišta i zbog toga što je Rudarsko-hemijski kombinat planirao i gradi postrojenje za preradu SNF kapaciteta 1.500 tona godišnje. Opet vas molim da obratite pažnju na brojke: godišnje ruske nuklearne elektrane proizvedu 650 tona istrošenog nuklearnog goriva godišnje, Mayak ih reciklira 600, postrojenje u MCC-u će preraditi još 1500. Stopa prerade je planirana do biti tri puta veći od protoka istrošenog nuklearnog goriva. Zašto? Rusija će moći da prima SNF iz reaktora sovjetskog dizajna na preradu, a oni se nalaze na teritoriji Ukrajine, Jermenije, Bugarske, Češke, Finske, a da ne govorimo o novim nuklearnim elektranama koje Rosatom gradi širom svijeta . Ideja je očigledna: zaraditi novac ne samo na izgradnji reaktora, snabdijevajući ih gorivom, već i na, da tako kažem, postoperativnom mjestu.

Ali postoje i drugi razlozi zašto je grad Železnogorsk (koji je nekada bio Krasnojarsk-26) izabran i za skladištenje i za ponovnu preradu SNF-a. Sigurnosni režim ovog objekta izgrađen je davno i radi bez i najmanjeg odstupanja. Seizmički rizik za takve objekte je vrlo važna tačka, a Železnogorsk se nalazi u jednom od najsigurnijih područja naše planete u tom pogledu. Naravno, niko nije zaboravio na zemljotrese tokom izgradnje: zgrada CX je u stanju da izdrži udare do 9,7 poena. Istina, u istoriji Zemlje nije bilo takvih potresa u Sibiru, ali ako je tako, onda sa marginom. I, sasvim tradicionalno za ruska nuklearna postrojenja, u obzir se uzima i pad aviona na krov CX-a.

Koliko ste zabrinuti za sigurnost od zračenja? Nedovršena zgrada tvornice RT-2 pažljivo je demontirana, a nakon pomnih proračuna na njenom temelju je izgrađena potpuno nova. Nova zgrada je za trenutak 80 hiljada kubika monolitnog armiranog betona. Ali ovi zidovi su samo ono što se zove vanjski perimetar - važan, ali ne i glavni. SNF dolazi iz nuklearnih elektrana u posebne posude napunjene inertnim plinom i u kojima su “sklopovi” čvrsto učvršćeni. U MCC-u se stavljaju u posebne kanistere - ponovo napunjene inertnim gasom. "Sklopovi" nastavljaju da se zagrevaju, tako da ne može biti mnogo hlađenja. Osim toga, inertni plinovi potpuno isključuju koroziju, što je, vidite, također važno. Kutije za olovke postavljene su na police i postavljene na udaljenosti jedna od druge, kako ne bi ometale konvekciju zraka. Sve ove mjere su osmišljene kako bi osigurale da SH nastavi da radi tiho u slučaju potpunog nedostatka struje i osoblja - iako stvarno ne zamišljam šta bi se moralo dogoditi da se takav slučaj dogodi. Pa, možda kratak spoj skale "Krasnojarsk Territory" ujutro 1. januara... Jednom riječju, NIKIMT-Atomstroy, koji je sve ovo dizajnirao, dao je sve od sebe. I nemojte bježati od skraćenice - Rosatom pažljivo čuva imena koja su se pojavila u zoru nuklearnog projekta! NIKIMT je Naučno-istraživački i projektantski institut za tehnologiju montaže. Ufff!

Nisu samo ljudi iz IAEA posjetili MCC. Na primjer, došli su Japanci - i suze nježnosti su potekle iz njih od seizmičke sigurnosti. Pitali su za garantni rok skladištenja i odbili da veruju da je star samo 50 godina - sigurni su da je to neka šala, jer po njihovim standardima ne može biti kraći od 100 godina. Ljudi su dolazili s kalkulatorima iz SAD-a - smijali su se našem mršavom BDP-u: skladištenje istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku košta 5,5 puta jeftinije od njihovog. Dolazili su svakakvi borci za životnu sredinu i novinari po nekoliko puta, trčali sa šalterima svuda - bez fonita, ma koliko se trudili. Pozivani su 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 ekološka komora Građanske skupštine Krasnojarsk Territory(ne, pa ko piše tako kratke nazive...), koji je sumirao rezultate javnih rasprava: "Nema osnova za polemike oko svih vrsta sigurnosti u skladištu istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku".

Pa, u međuvremenu su svi trčali i čačkali okolo, Petr Gavrilov i šef odeljenja za kapitalnu izgradnju fabrike Aleksej Vekencev nastavili su da rade - uostalom, u decembru 2011. završena je samo prva faza SH. Nakon što je zajedno sa stručnjacima iz NIKIMT-a razradio cijeli tehnološki lanac pretovara u kanistere, osiguravajući nepropusnost svih šavova na njima, i tako dalje, Rudarsko-hemijski kombinat je mirne savjesti nastavio raditi na proširenju skladišta. objekat. Državna komisija je u decembru 2015. godine potpisala potvrdu o prijemu u rad SH „u punom razvoju“, miran, neprimjetno prošli događaj, pouzdano i pouzdano nezapažen od naših velikih medija. Šta je to nekoliko desetina hiljada kocki betona kada je vreme da se prebroje kamenčići u Kirkorovljevom perju?u svetu kompleksa centralizovanog suvog skladištenja istrošenog nuklearnog goriva. I opet, tačno po rasporedu. I opet - bez korupcijskih skandala.

“Do sada jedini na svijetu” sada je s naglaskom na riječ “ćao”. Jer 2012. i do sada su Japan, Španija i Južna Koreja već donele odluke o izgradnji istih centralizovanih suvih skladišta. Naglašavam - isto. Zamjenik ministra energetike Sjedinjenih Država također je dva puta dolazio u posjetu, ali nema sumnje - "isti" se tamo neće pojaviti. Prigradit će 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 je na mjestima prilično komično. Neka vrsta američke "atomske tradicije" - praviti ozbiljne projekte na način da je često nemoguće gledati bez osmeha, kunem se u centrifugu!

Pa, šta završetak izgradnje punog obima poljoprivrednih objekata u Železnogorsku znači za samu Rusiju? Sada ima dovoljno prostora ne samo za istrošeno nuklearno gorivo iz reaktora RBMK - dovoljno je i za istrošeno nuklearno gorivo iz VVER-a, a ne samo iz nuklearnih elektrana u samoj Rusiji. Rudarsko-hemijski kombinat je spreman da primi na skladištenje SNF sa teritorije Ukrajine, Bugarske, Češke, a „mokro“ skladište SNF Jermenske NE priprema se za delimično istovar. Ali krajnji cilj nije skladištenje istrošenog goriva samo po sebi, krajnji cilj je samo zatvaranje ciklusa nuklearnog goriva: MCC planira izgradnju eksperimentalnog demonstracionog centra za preradu istrošenog nuklearnog goriva. Definitivno ću se vratiti na obradu SNF-a, ali nakon što ukratko “ispitamo” šta se dešava sa skladištenjem SNF-a u raznim interesantnim zemljama.

U kontaktu sa

MOSKVA, 21. juna - RIA Novosti. Proizvodno udruženje Mayak (Ozersk, oblast Čeljabinsk), preduzeće državne korporacije Rosatom, planira da do 2020. godine postane prvo preduzeće na svetu koje će ovladati tehnologijama za preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) bilo koje vrste, rečeno je RIA Novostima. na forumu Atomexpo-2017 CEO"Mayak" za strateški razvoj Dmitrij Kolupaev.

Organizator Atomexpa-2017 je državna korporacija Rosatom. Generalni medijski 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 od SNF, sigurno odlaganje neiskorištenih komponenti, odvajanje korisne supstance i osiguravanje njihove kontinuirane upotrebe. Industrijska prerada istrošenog nuklearnog goriva obavlja se u tri zemlje - u Rusiji, Francuskoj, Velikoj Britaniji.

"Mayak" sprovodi projekat proširenja asortimana SNF koji se prerađuje u sopstvenom pogonu. Konkretno, savladana je tehnologija za preradu SNF-a iz ruskih reaktora VVER-1000. Ovaj projekat će omogućiti da preduzeće u naredne godinu i po do dvije godine postane jedino preduzeće u svijetu koje može prerađivati ​​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.

Majak je prvi industrijski objekat domaće nuklearne industrije. Stvoren je za proizvodnju plutonijuma za oružje, neophodnog za stvaranje Sovjetskog Saveza atomsko oružje. Prioritetne oblasti rada Mayaka u ovom trenutku su prerada istrošenog nuklearnog goriva, proizvodnja izotopa i opreme za praćenje radijacije, te ispunjavanje naloga za odbranu države.

Kompleks "svejeda".

„Per poslednjih godina Mayak je napravio značajan napredak u ponovnoj preradi istrošenog nuklearnog goriva iz istraživačkih reaktora. Savladana je prerada nekoliko sastava goriva, ali će možda ključni projekat biti prerada uranijum-cirkonijum goriva. Proizvodni kapaciteti za to bi trebalo da budu spremni ove godine“, rekao je Kolupaev.

On je objasnio da će to biti pilot postrojenje, koje će prvo omogućiti da se razrade potrebne tehnologije, a potom zapravo postane proizvodni pogon.

"Takvog goriva ima relativno malo, a to je, prije svega, istrošeno gorivo naših nuklearnih ledolomaca. Nalazi se u suhim kontejnerskim skladištima na sjeveru, ali ne može da radi proizvoljno dugo. Stoga, Problem prerade ove vrste SNF mora biti riješen, a za to nisu potrebni veliki proizvodni kapaciteti“, rekao je izvor.

Eksperimentalna prerada uranijum-cirkonijumskog SNF-a trebalo bi da bude završena 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 nakon savladavanja ove tehnologije možemo prerađivati ​​bilo koji sastav goriva“, rekao je on.

„A konačna tačka će verovatno biti razvoj prerade istrošenog goriva iz AMB reaktora prve etape NE Belojarsk. Problem nije toliko u samim sastavima goriva (u prvom je korišćeno nekoliko desetina vrsta goriva). i druge jedinice stanice), ali u geometrijskim dimenzijama sklopova istrošenog goriva“, rekao je Kolupaev.

Ovi sklopovi dostižu dužinu od 14 metara, a da bi se iskasapili potrebna je posebna instalacija, objasnio je on.

“Planirano je da bude stvoren do 2020. godine. A tada će u Majaku biti u potpunosti kreiran kompleks “svejeda” - kao različite vrste SNF, te u smislu veličine sklopova istrošenog goriva“, rekao je zamjenik generalnog direktora Mayaka.

Reciklaža radioaktivnog otpada

Pored prerade SNF-a, Mayak se aktivno bavi i razvojem tehnologije prerade radioaktivnog otpada, podsetio je Kolupaev.

„U bliskoj budućnosti preduzeće planira da pokrene postrojenje za očvršćavanje dugotrajnog otpada srednjeg nivoa, uglavnom koji sadrži plutonijum, za koji cementiranje, kao što to rade naše kolege u Velikoj Britaniji, na primer, nije optimalno. Naš pristup je baziran na upotrebi matrice nalik keramici, koja ima veliku izdržljivost i dobar kapacitet otpada“, rekao je.

Prošla godina je bila svojevrsni "start-up" za Mayak u smislu realizacije projekta obrade izvora jonizujućeg zračenja, istakao je Kolupaev.

"U potpunosti smo ispunili svoje obaveze u pogledu obima povrata izvora. Ove godine će obim izvora vraćenih na zbrinjavanje biti znatno veći. Optimiziramo tehnologiju zbrinjavanja izvora kako bismo to učinili jeftinijim i privlačnijim kupcima. Ovo je veoma važna oblast koja će našim partnerima omogućiti da dobiju završen ciklus usluga – od momenta isporuke izvora do njihovog potpunog raspolaganja”, dodao je.

MOSKVA, 20. novembra - RIA Novosti. Rudarsko-hemijski kombinat, preduzeće državne korporacije Rosatom (GKhK, Železnogorsk, Krasnojarska teritorija), započeo je probnu preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) iz ruskih nuklearnih elektrana koristeći jedinstvene tehnologije koje ne stvaraju rizik za životnu sredinu, na industrijskom Ovakva "zelena" obrada će početi u MCC-u nakon 2020.

Prethodno je izotopsko-hemijska tvornica MCC izgradila najmoderniji svjetski start-up kompleks Pilot Demonstration Center (ODC) za radiohemijsku preradu SNF iz reaktora nuklearnih elektrana, koji će koristiti najnovije, ekološki prihvatljive tehnologije tzv. generacija 3+. Start-up kompleks omogućit će izradu tehnoloških režima za preradu SNF-a u poluindustrijskoj mjeri. U budućnosti, na bazi ODC-a, planira se stvaranje velikog postrojenja RT-2 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 sada ne posjeduje ove tehnologije. Izgradnja centra je tehnološki najsloženiji projekat ikada novija istorija GCC.

Prvi istrošeni gorivni sklop reaktora VVER-1000 iz NE Balakovo, koji je u elektrani bio uskladišten 23 godine, postavljen je u jednu od "vrućih ćelija" ODC-a - kutiju za daljinski upravljani rad sa visoko radioaktivnim supstance, izvještava u ponedjeljak "Country Rosatom" korporativna publikacija ruskih novina nuklearne industrije.

"Počinjemo da razrađujemo režime (obrada istrošenog nuklearnog goriva). Sada je glavna stvar kvalitetno razraditi tehnologiju koja će biti u osnovnoj šemi postrojenja RT-2", objasnio je Igor Seelev, direktor izotopsko-hemijski pogon MCC-a, kako citira list.

„Zelene“ tehnologije

Prvo se vrši takozvano termohemijsko otvaranje i fragmentacija sklopa istrošenog goriva. Zatim počinje voloksidacija (od engleskog volume oxidation, volumetric oxidation) - operacija koja razlikuje generaciju 3+ obrade istrošenog nuklearnog goriva 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 je planirana proizvodnja mešanog oksida uranijum-plutonijum MOX goriva za reaktore na brzim neutronima i REMIX goriva za reaktore sa termalnim neutronima koji čine osnovu moderna nuklearna energija.

Proizvodi fisije su kondicionirani, vitrificirani i pakirani u zaštitnu ambalažu. Tečni radioaktivni otpad ne ostaje.

Nakon vježbanja nova tehnologija Prerada SNF-a će se povećati kako bi se koristila u drugoj, punoj fazi OFC-a, koja će postati industrijska osnova za zatvoreni ciklus nuklearnog goriva (CFFC). Sada se završava izgradnja zgrade i druge faze ODC-a. Očekuje se da će eksperimentalni demonstracioni centar početi sa radom u industrijskim razmerama nakon 2020. godine, a 2021. godine MCC očekuje da će reciklirati desetine tona istrošenog goriva iz reaktora VVER-1000, prenela je Strana Rosatom, citirajući Petra Gavrilova, generalnog direktora. preduzeće.

U ciklusu nuklearnog goriva vjeruje se da će zbog proširene reprodukcije nuklearnog "goriva" biti značajno proširena gorivna baza nuklearne energije, a također će biti moguće smanjiti količinu radioaktivnog otpada zbog "spaljivanja". “ opasnih radionuklida. Rusija je, prema mišljenju stručnjaka, na prvom mjestu u svijetu po tehnologijama za izgradnju reaktora na brzim neutronima, koji su neophodni za implementaciju CNFC-a.

Savezno državno jedinstveno preduzeće "Rudarsko-hemijski kombinat" ima status savezne nuklearne organizacije. MCC je ključno preduzeće Rosatoma za stvaranje tehnološkog kompleksa za zatvoreni ciklus nuklearnog goriva na bazi inovativne tehnologije nova generacija. Rudarsko-hemijski kombinat po prvi put u svijetu koncentriše tri visokotehnološke procesne jedinice 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. Zbog toga se njime rukuje na daljinu i uz upotrebu paketa za pakovanje debelih zidova koji mu omogućavaju da apsorbuje zračenje koje emituje. No, osim opasnosti, istrošeno nuklearno gorivo (SNF) može donijeti i nesumnjivu korist: ono je sekundarna sirovina za dobivanje svježeg nuklearnog goriva, jer sadrži uran-235, izotope plutonijuma i uran-238. Prerada istrošenog nuklearnog goriva može smanjiti nastalu štetu okruženje kao rezultat razvoja nalazišta uranijuma, budući da se svježe gorivo proizvodi od prečišćenog uranijuma i plutonijuma - proizvoda prerade ozračenog goriva. Štaviše, radioaktivni izotopi koji se koriste u nauci, tehnologiji i medicini oslobađaju se iz istrošenog nuklearnog goriva.

Preduzeća za skladištenje i/ili preradu SNF - Proizvodno udruženje Mayak (Ozersk, Čeljabinska oblast) i Rudarsko-hemijski kombinat (Železnogorsk, Krasnojarska teritorija) deo su Kompleksa nuklearne i radijacione bezbednosti Državne korporacije Rosatom. Istrošeno nuklearno gorivo se prerađuje u Proizvodnom društvu Majak, a u Rudarsko-hemijskom kombinatu završava se izgradnja novog „suvog“ skladišta istrošenog nuklearnog goriva. Razvoj nuklearne energije u našoj zemlji, po svemu sudeći, povlači za sobom i povećanje obima preduzeća za upravljanje istrošenim nuklearnim gorivom, pogotovo jer strategije razvoja ruskog nuklearnog energetskog kompleksa podrazumijevaju implementaciju zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva. korištenjem pročišćenog uranijuma i plutonijuma odvojenih od istrošenog nuklearnog goriva.

Danas postrojenja za preradu SNF rade samo u četiri zemlje svijeta - Rusiji, Francuskoj, Velikoj Britaniji i Japanu. Jedino operativno postrojenje u Rusiji - RT-1 u Proizvodnom udruženju Mayak - ima projektni kapacitet od 400 tona SNF godišnje, iako sada njegov utovar ne prelazi 150 tona godišnje; pogon RT-2 (1500 tona godišnje) u Rudarsko-hemijskom kombinatu je u fazi zamrznute izgradnje. U Francuskoj su trenutno u funkciji dvije takve tvornice (UP-2 i UP-3 u La Hague Cape) ukupnog kapaciteta 1600 tona godišnje. Inače, u tim postrojenjima ne prerađuje se samo gorivo iz francuskih nuklearnih elektrana, već su sklopljeni višemilijardni ugovori za njegovu preradu sa energetskim kompanijama u Njemačkoj, Japanu, Švicarskoj i drugim zemljama. U Velikoj Britaniji pogon Thorp radi sa kapacitetom od 1200 tona godišnje. Japan vodi preduzeće koje se nalazi u Rokkase-Mura sa kapacitetom od 800 tona SNF godišnje; postoji i pilot postrojenje u Tokai-Muri (90 tona godišnje).
Dakle, vodeći u svijetu nuklearne sile pridržavati se ideje o "zatvaranju" ciklusa nuklearnog goriva, koji postupno postaje ekonomski isplativ s obzirom na povećanje troškova iskopavanja urana povezanog s prelaskom na razvoj manje bogatih ležišta s niskim sadržajem urana u ruda.

PA Mayak također proizvodi izotopske proizvode - radioaktivne izvore za nauku, tehnologiju, medicinu i poljoprivredu. Proizvodnju stabilnih (neradioaktivnih) izotopa obavlja Kombinat Elektrohimpribor, koji, između ostalog, ispunjava i državni odbrambeni nalog.