Danger sécuritaire. Troisième étape : retraitement des SNF en Russie Technologie de retraitement des SNF

L'énergie nucléaire consiste à grande quantité entreprises à des fins diverses. Les matières premières de cette industrie sont extraites des mines d'uranium. Il est ensuite livré aux usines de production de carburant.

Le combustible est ensuite transporté vers les centrales nucléaires, où il entre dans le cœur du réacteur. Lorsque le combustible nucléaire atteint la fin de sa durée de vie utile, il est soumis à une élimination. Il est à noter que déchets dangereux apparaissent non seulement après le retraitement du combustible, mais également à n'importe quelle étape - depuis l'extraction de l'uranium jusqu'au travail dans le réacteur.

Combustible nucléaire

Il existe deux types de carburant. Le premier est l'uranium extrait dans les mines, respectivement, origine naturelle. Il contient des matières premières capables de former du plutonium. Le second est un carburant créé artificiellement (secondaire).

Le combustible nucléaire est également divisé selon composition chimique: métal, oxyde, carbure, nitrure et mixte.

Extraction d'uranium et production de carburant

Une grande partie de la production d'uranium provient de quelques pays seulement : la Russie, la France, l'Australie, les États-Unis, le Canada et l'Afrique du Sud.

L'uranium est le principal élément combustible des centrales nucléaires. Pour entrer dans le réacteur, il passe par plusieurs étapes de traitement. Le plus souvent, les gisements d'uranium sont situés à côté d'or et de cuivre, son extraction s'effectue donc avec l'extraction de métaux précieux.

Lors de l'exploitation minière, la santé humaine est en grand danger car l'uranium est une matière toxique et les gaz qui apparaissent lors de son extraction provoquent diverses formes de cancer. Bien que le minerai lui-même contienne une très petite quantité d'uranium - de 0,1 à 1 pour cent. La population vivant à proximité des mines d’uranium court également un grand risque.

L'uranium enrichi est le principal combustible des centrales nucléaires, mais après son utilisation, il reste une énorme quantité de déchets radioactifs. Malgré tous ses dangers, l’enrichissement de l’uranium fait partie intégrante du processus de création de combustible nucléaire.

DANS forme naturelle L’uranium ne peut pratiquement être utilisé nulle part. Pour être utilisé, il doit être enrichi. Des centrifugeuses à gaz sont utilisées pour l'enrichissement.

L'uranium enrichi est utilisé non seulement dans l'énergie nucléaire, mais aussi dans la production d'armes.

Transport

À chaque étape du cycle du combustible, il y a un transport. Il est réalisé par tout le monde moyens accessibles: par terre, mer, air. Il s’agit d’un grand risque et d’un grand danger non seulement pour l’environnement, mais aussi pour l’homme.

Lors du transport du combustible nucléaire ou de ses éléments, de nombreux accidents se produisent, entraînant des rejets d'éléments radioactifs. C’est l’une des nombreuses raisons pour lesquelles il est considéré comme dangereux.

Démantèlement des réacteurs

Aucun des réacteurs n'a été démantelé. Même le tristement célèbre Tchernobyl. Le problème est que, selon les experts, le coût du démantèlement est égal, voire supérieur, au coût de la construction d'un nouveau réacteur. Mais personne ne peut dire exactement combien d'argent sera nécessaire : le coût a été calculé sur la base de l'expérience du démantèlement de petites stations à des fins de recherche. Les experts proposent deux options :

1. Placer les réacteurs et le combustible nucléaire usé dans des dépôts.
2. Construisez des sarcophages sur des réacteurs déclassés.

Dans les dix prochaines années, environ 350 réacteurs dans le monde arriveront en fin de vie et devront être mis hors service. Mais comme la méthode la plus adaptée en termes de sécurité et de prix n'a pas été inventée, cette question est toujours en cours de résolution.

Il existe actuellement 436 réacteurs en activité dans le monde. Bien sûr, il s’agit d’une contribution importante au système énergétique, mais elle est très dangereuse. Les recherches montrent que d’ici 15 à 20 ans, les centrales nucléaires pourront être remplacées par des centrales fonctionnant à l’énergie éolienne et à des panneaux solaires.

Déchets nucléaires

Une énorme quantité de déchets nucléaires est générée par les activités des centrales nucléaires. Le retraitement du combustible nucléaire laisse également derrière lui des déchets dangereux. Cependant, aucun des pays n’a trouvé de solution au problème.

Aujourd’hui, les déchets nucléaires sont conservés dans des installations de stockage temporaires, dans des mares d’eau ou enfouis à faible profondeur sous terre.

La méthode la plus sûre est le stockage dans des installations de stockage spéciales, mais des fuites de rayonnement sont également possibles ici, comme avec d'autres méthodes.

En effet, les déchets nucléaires ont une certaine valeur, mais nécessitent le strict respect des règles de stockage. Et c’est là le problème le plus urgent.

Un facteur important est la durée pendant laquelle les déchets sont dangereux. Chacun a sa propre période de décomposition pendant laquelle il est toxique.

Types de déchets nucléaires

Lors du fonctionnement de toute centrale nucléaire, ses déchets pénètrent dans l'environnement. Il s'agit d'eau destinée au refroidissement des turbines et des déchets gazeux.

Les déchets nucléaires sont divisés en trois catégories :

1. Niveau bas - vêtements des employés des centrales nucléaires, matériel de laboratoire. Ces déchets peuvent également provenir d’institutions médicales et de laboratoires scientifiques. Ils ne représentent pas un grand danger, mais nécessitent le respect des mesures de sécurité.
2. Niveau intermédiaire - conteneurs métalliques dans lesquels le carburant est transporté. Leur niveau de rayonnement est assez élevé et ceux qui se trouvent à proximité doivent être protégés.
3. Le niveau élevé concerne le combustible nucléaire usé et ses produits de retraitement. Le niveau de radioactivité diminue rapidement. Les déchets de haute activité sont très petits, environ 3 pour cent, mais ils contiennent 95 pour cent de toute la radioactivité.

Avant de poursuivre la description du cycle fermé du combustible nucléaire, comme j'en étais convaincu, il convient de parler beaucoup plus en détail du processus de retraitement du SNF - combustible nucléaire usé. Et je dois être d'accord : après tout, l'essentiel de la radiophobie, alimentée par toutes sortes d'opposants à l'énergie nucléaire, repose précisément sur le mythe de la terrible nocivité du combustible nucléaire usé, qui vous assomme tout simplement avec une radioactivité incroyable et dès le jour aujourd’hui détruira la planète entière et nous, les « pauvres », avec elle. Ainsi, même si je n'avais pas prévu au début, je devrai écrire un cycle dans un cycle - sur le stockage et le retraitement du combustible nucléaire usé.

Partie 3.

Avec le traitement, les choses ne se sont pas toujours déroulées sans heurts. Jusqu'à ce que le procédé Purex, breveté en 1947 par l'américain Larned Brown Asprey, commence à être introduit, tant en Occident qu'ici, on utilisait le procédé bismuth-phosphate, développé aux mêmes États-Unis en 1943. Le procédé bismuth-phosphate a été utilisé, tout d’abord, pour produire du plutonium de qualité militaire à partir de combustible usé provenant de réacteurs surgénérateurs, « adaptés » spécifiquement à la création de plutonium-239. Grâce à lui, Nagasaki était « satisfait » de la charge de plutonium, et le même procédé bismuth-phosphate a été utilisé en URSS pour créer nos bombes. Les Américains et nous étions pressés de forger un bouclier et une épée nucléaires, nous avons donc réussi à maîtriser l’idée d’Asprey plus tard que nécessaire.

Le procédé bismuth-phosphate nous a laissé un très mauvais souvenir : depuis 1957, d'Ozersk à Pionersk, la traînée radioactive de l'Oural oriental s'étendait sur plus de 300 km, couvrant 23 000 kilomètres carrés et 272 000 personnes vivant sur ce territoire. Les athées parlent de la rose des vents, les croyants parlent du fait que quelqu'un ou quelque chose protège la Russie, cela ne sert à rien de discuter : la trace de l'Est de l'Oural n'a pas touché Sverdlovsk et Chelyabinsk, des villes de plus d'un million d'habitants. Mais arme nucléaire a récolté sa récolte sanglante - au cours des 10 premiers jours, au moins 200 personnes sont mortes des radiations et le nombre total de victimes est estimé à 250 000 personnes. Il est impossible de ne pas en parler en détail - vous devez clairement comprendre comment cela est devenu possible et si tout a été fait pour que cela ne se reproduise plus. Alors, bien sûr, il y aura une histoire sur cet accident à l'usine de Mayak. Mais ne le faisons pas tout de suite : essayons d’abord de comprendre plus en détail ce qu’est le combustible nucléaire usé et comment il est traité ici et à l’étranger en Russie. Commençons donc par étudier la manière dont le combustible nucléaire usé est stocké, puis nous passerons aux méthodes de retraitement.

En parcourant les sites Internet de Greenpeace et d’autres militants écologistes, je suis parfois tombé sur l’abréviation SNF pour « déchets » de combustible nucléaire.

« Déchets » ?.. Permettez-moi de vous rappeler une fois de plus ce que nous voyons dans une tonne conventionnelle de combustible nucléaire usé. 924 kg d'uranium-238. Wow, un « gaspillage » ! Après tout, il a été extrait de minerai naturel, qui contient souvent 99 %, voire plus, de stériles. Ils ont été extraits des mines/carrières, purifiés mécaniquement, chimiquement, transportés depuis des coins reculés, filés dans des centrifugeuses - et après tout cela, quelqu'un a-t-il envie d'appeler cela des « déchets » ? Bon sang, pas de conscience... Ensuite - environ 8 à 9 kg d'uranium 235, sur lequel fonctionne en fait toute notre énergie nucléaire. De 10 à 12 kg sont des isotopes du plutonium, qui n'existe tout simplement sous aucune forme dans la nature, il ne peut « croître » que dans le réacteur lui-même. 945 kilogrammes par tonne sont définitivement des substances utiles obtenues par l'homme grâce à un travail énorme et à beaucoup d'argent. 21 kg supplémentaires sont des éléments transuraniens.

Les « transuraniens » sont ceux qui sont plus lourds que l’uranium, qui n’existent pas non plus dans la nature et qui sont également « cultivés » uniquement dans un réacteur nucléaire. Parmi eux, par exemple, l’isotope du neptunium-237 est une excellente matière première pour la production de plutonium-238. Et le plutonium-238 est à la base des RTG, sources radioactives d'électricité : le plutonium-238, en se désintégrant, produit de la chaleur, et un générateur thermoélectrique la convertit en électricité. Les RTG alimentent l’équipement des engins spatiaux volant vers des endroits où les panneaux solaires ne sont plus utiles. Par exemple, le RTG fournit de l'électricité au rover Quority Mars - maintenant le RTG fournit 125 watts de puissance électrique, dans 14 ans il produira 100 watts. Les équipements Voyager, ainsi que les équipements du New Horizon lancé sur Pluton, ont fonctionné et fonctionnent toujours sur les RTG. Et aussi les RTG - des équipements de navigation le long de la route maritime du Nord, opérant depuis des années au bord de mers au temps étonnamment doux. Les RTG sont l'œuvre de stations météorologiques situées dans le même genre d'endroits : ils sont installés une fois, et jusqu'au prochain appel, il leur reste 20 à 30 ans. "Retraite"?..

L'Americium-241 constitue la base des instruments de mesure nécessaires dans une grande variété d'industries. Seul cet élément permet par exemple de mesurer en continu l'épaisseur de bandes métalliques et de feuilles de verre. Grâce à l'américium-241, l'électrostatique est éliminée des plastiques, des films synthétiques et du papier lors de leur production ; il est utilisé dans certains détecteurs de fumée. L'Americium-243 est encore plus prometteur : il peut provoquer une réaction en chaîne avec une masse critique de seulement 3,78 kg. Non, pas pour les bombes, calmez-vous, ne vous inquiétez pas. 3,78 kilos est un réacteur ultra-compact qui monte tranquillement en orbite, d’où un vaisseau spatial peut être lancé dans l’espace lointain à des vitesses complètement différentes de celles des engins spatiaux d’aujourd’hui. Non, je n’invente pas ici une histoire fantastique : une tonne de combustible usé contient environ un kilogramme d’américium 241, à partir duquel près d’un kilogramme d’américium 243 peut être produit.

Nous pourrions parler encore et encore des atomes de transuraniens et de leurs isotopes - beaucoup d'entre eux sont déjà intéressants, beaucoup ouvrent les perspectives les plus alléchantes. Je veux donc comprendre et pardonner à celui qui qualifie le combustible nucléaire usé de « déchet ». Je veux, mais je ne peux pas.

L’ensemble du danger radioactif réside dans les 30 à 35 kg restants de ce que l’on appelle les « produits de fission ». Une réaction en chaîne n’est pas simplement « un neutron éliminant deux neutrons, et ceux-ci, à leur tour, en éliminant quatre autres ». Les neutrons sont des neutrons, mais qu'arrive-t-il à l'atome sur lequel ce neutron daigne s'écraser ? L’impact provoque la désintégration de l’atome d’uranium 235, et l’atome de plutonium fait de même. Oui, il existe encore un « secret » de l’énergie nucléaire qui mérite quelques mots.

Vous vous souvenez de la façon dont le plutonium se forme dans un réacteur ? De temps en temps, le « ballast » sous forme d'uranium 238 accepte un neutron et, après deux désintégrations bêta, se transforme en plutonium 239. Et le plutonium entre dans une réaction en chaîne encore plus facilement que l'uranium 235, et ce dès sa formation. Le plutonium « brûle », ajoutant de la puissance à tous nos réacteurs - et c'est bien et utile. 1% du plutonium, qui est en moyenne contenu dans le combustible usé, est le plutonium qui n'a pas eu le temps de « s'épuiser », et il est produit deux fois plus pendant que les éléments combustibles sont dans le réacteur.

Ainsi, toute la nocivité du combustible nucléaire usé réside dans les fragments formés après que les neutrons frappent les noyaux d'uranium 235 et de plutonium. Trois à trois kilos et demi de saletés et d'abominations les plus rares dans chaque tonne. Certains de ces éléments commencent à « manger » activement des neutrons, ralentissant ainsi la réaction. Certains de ces éléments détériorent la résistance des pastilles de combustible, les rendant fragiles, et certains sont généralement des gaz qui font « gonfler » les pastilles de combustible. Et tous les produits de fission (ci-après – simplement PD. Non, juste P et D, pas besoin d'ajouter des lettres supplémentaires, même s'ils le demandent !) – sont obscènement radioactifs. Ainsi, lorsque nous parlons de retraitement du combustible usé, nous parlons de la manière de rendre ces mêmes 3 à 3,5 % de FP aussi sûrs que possible, de la manière de réutiliser l'uranium 235 non brûlé et le plutonium des réacteurs. Juste au cas où, je vais répéter ce qu'est le « plutonium de réacteur » : un mélange d'isotopes de plutonium portant les numéros 239, 240 et 241. Le plutonium 240 est ce qui fait que le plutonium de réacteur ne devient jamais du plutonium de qualité militaire, c'est-à-dire ce qui rend le plutonium usé nucléaire. le carburant est sûr du point de vue de la prolifération des armes nucléaires.

Je ne veux pas théoriser, regardons simplement le sort des crayons de combustible après leur retrait du réacteur. Les assemblages « rayonnent » et s'échauffent de l'intérieur, puisque les réactions nucléaires se poursuivent dans le PD. Où mettre ce « bonheur » ? Eh bien, ne le transportez pas ! L'eau, l'eau la plus simple, ralentit très bien les neutrons. C'est pourquoi les barres de combustible contenant le combustible nucléaire usé sont placées dans des piscines spéciales sur place. Une fois que la radioactivité et la température sont tombées à des valeurs permettant leur transport, les tiges sont retirées, placées dans un conteneur spécial à paroi épaisse et transportées vers des « installations de stockage à sec » spéciales. « Après » dans le cas des réacteurs eau-eau est de trois ans, moins est impossible. Le transport n’est pas du tout une opération anodine. Collez des assemblages de barres de combustible dans un objet en fonte et en plomb - c'est le poids ! Par conséquent, les conteneurs sont simplement en acier, mais ils sont remplis de gaz inertes - ils absorbent les neutrons et les refroidissent en même temps. Et maintenant, les conteneurs eux-mêmes sont envoyés vers des complexes de transport et d'emballage, où se trouve à nouveau l'acier, mais déjà complété par du béton. Ils les ont sortis de la piscine, les ont mis dans des conteneurs, ont pompé du gaz dans les conteneurs, ont emballé les conteneurs et les ont sécurisés dans des complexes, et seulement après cela, ils les ont chassés. Seulement de cette façon et pas d’autre.

Où l'emmènent-ils ? Des installations de stockage à sec du combustible usé ont été mises en place en Russie, aux États-Unis, au Canada, en Suisse, en Allemagne, en Espagne, en Belgique, en France, en Angleterre, en Suède, au Japon, en Arménie, en Slovaquie, en République tchèque, en Roumanie, en Bulgarie, en Argentine, en Roumanie et en Ukraine. . Tous les autres pays sont obligés de négocier d’une manière ou d’une autre avec eux. Cependant, pourquoi je fais ça ? « D’une manière ou d’une autre » – oui, c’est clair comment ! Argent. Il n'y a aucune option.

Technologie de stockage du combustible nucléaire usé dans des installations de stockage de type conteneur utilisant des conteneurs à double usage (pour le stockage et le transport), Photo : atomic-energy.ru

Le stockage à sec est également un sujet important. Ce n'est pas tant une question de qualité que de quantité. Plus de 400 réacteurs commerciaux dans le monde, des centaines de réacteurs expérimentaux, expérimentaux, de recherche, des réacteurs pour sous-marins d'autres porte-avions... Ouais. 378,5 mille tonnes de combustible usé – à ce jour, pour l'été 2016. Et 10,5 mille tonnes par an. Et 3 à 3,5 % d’entre eux sont PD. Je n'ai pas seulement dit que cette abréviation demande constamment des lettres supplémentaires... Beaucoup. Tant. C’est pourquoi nous avons besoin de beaucoup d’installations de stockage ; elles nécessitent de gros volumes. D'autres exigences sont claires : la radioprotection, la protection contre toute pénétration, l'éloignement maximum possible des grandes villes. Même après trois ans sous l'eau, le PD continue d'être actif, ce qui signifie qu'il dispose également d'un système de refroidissement doté d'un système de radioprotection. En général, c'est gênant, cher, mais il n'y a pas d'options.

Examinons un peu plus en détail comment cela est organisé en Russie, puisque notre installation de stockage à sec du combustible usé (avec votre permission - ci-après dénommée installation de stockage du combustible nucléaire usé) a été mise en service assez récemment, et elle a été la première à utiliser les innovations technologiques qui la rendent unique aujourd'hui. Et ces paroles ne relèvent pas d’un patriotisme chauvin, mais d’une déclaration de fait de la part de l’AIEA.

La construction de l'installation de stockage de combustible nucléaire usé à Jeleznogorsk, dans le complexe minier et chimique (ci-après simplement dénommé le complexe minier et chimique) a commencé en 2002, mais six ans se sont écoulés avant les travaux actifs : tout a radicalement changé après que la Russie a adopté son premier programme cible fédéral « Assurer la sécurité nucléaire et radiologique pour la période 2008 à 2015 ». Après cela, le problème du financement a été résolu et le directeur général du complexe minier et chimique, Petr Gavrilov, a montré qu'à notre époque, il est également possible de travailler les manches retroussées, en obtenant des résultats clairement dans les délais et sans ennuyer les finances. fraudes. En décembre 2011, l'installation de stockage de combustible usé du complexe minier et chimique (wow, quel flot d'acronymes cela s'est avéré être) a été mise en service. Nous l'avons créé! Nous nous sommes retrouvés exactement dans les limites de l'estimation - 16 milliards de roubles, et fixons ce chiffre plus précisément, afin qu'il soit plus pratique de le comparer avec les coûts dans les pays qui sont maintenant élégamment appelés "partenaires occidentaux". En 2011, le taux de change du rouble par rapport au dollar était en moyenne de 31, ce qui signifie que 516 millions de dollars ont été investis dans l'agriculture. Le volume de la première étape de stockage au complexe gazochimique est de 8,129 mille tonnes, c'est-à-dire qu'en Russie, l'arithmétique est de 6 millions 350 mille dollars pour le stockage de 1 mille tonnes de combustible usé (bien entendu, ce ne sont que les coûts initiaux) .

Et le mot « géré » avec un point d’exclamation a aussi une raison. Le problème était que l'association de production Mayak ne retraitait pas le combustible usé des réacteurs de type RBMK, mais uniquement celui des réacteurs VVER. En conséquence, les installations de stockage « humides » du carburant RBMK ont été remplies, remplies et remplies. Une grande installation de stockage « humide » située dans le même complexe chimique gazeux a évité le débordement de la station, mais en 2011, elle a également été remplie à pleine capacité. Les centrales nucléaires russes produisent 650 tonnes de combustible usé par an, dont la moitié sont du combustible usé des RBMK, bien que leur quantité soit nettement inférieure à celle des VVER : la technologie des réacteurs est telle que le combustible brûle beaucoup moins dans les RBMK que dans les VVER . La situation en 2011 a été très tendue à cause de cela. Par exemple, l’installation de stockage « humide » de la centrale nucléaire de Leningrad était alors pleine à 95 % : un déchargement de combustible de plus et la centrale nucléaire devrait tout simplement être arrêtée. Le premier train transportant du combustible usé en provenance de Saint-Pétersbourg est arrivé en février 2012. Le problème a été résolu en maintenant « simplement » l'horaire de travail à l'heure. Hé, cosmodrome de Vostochny !... Cherchez le numéro de téléphone de Piotr Gavrilov, demandez une conférence sur la façon de travailler. Depuis décembre 2011, le problème du combustible usé des centrales nucléaires de Léningrad, Koursk et Smolensk a été résolu. Le SNF provenant du stockage « humide » du MCC lui-même est chargé dans l'installation de stockage à sec, et le SNF provenant de ces trois centrales nucléaires, stocké plus longtemps que la période au-delà de laquelle le transport est possible, y est transféré.

Pourquoi le MCC a-t-il été choisi comme emplacement pour l’installation de stockage centrale et principale ? Eh bien, tout d'abord, en raison de la vaste expérience acquise lors de l'exploitation de l'installation de stockage « humide » et parce qu'une usine de retraitement du combustible usé d'une capacité de 1 500 tonnes par an est prévue et est en cours de construction au MCC. Encore une fois, faites attention aux chiffres : les centrales nucléaires russes produisent chaque année 650 tonnes de combustible usé, Mayak en retraite 600, l'usine du complexe minier et chimique en retraitera 1 500 autres. Le taux de retraitement devrait être de trois fois supérieure à la réserve de combustible usé. Pour quoi? La Russie pourra accepter pour retraiter le combustible usé des réacteurs de conception soviétique, situés en Ukraine, en Arménie, en Bulgarie, en République tchèque et en Finlande, sans parler des nouvelles centrales nucléaires que Rosatom construit dans le monde entier. L'idée est évidente : gagner de l'argent non seulement en construisant des réacteurs et en leur fournissant du combustible, mais aussi, pour ainsi dire, dans la partie post-exploitation.

Mais il existe d’autres raisons pour lesquelles la ville de Jeleznogorsk (anciennement Krasnoïarsk-26) a été choisie à la fois pour le stockage et le retraitement du combustible nucléaire usé. Le régime de sécurité de cette installation a été construit il y a longtemps et fonctionne sans le moindre écart. Le risque sismique pour de tels objets est un point très important et Jeleznogorsk est situé dans l'une des zones les plus sûres de notre planète à cet égard. Bien entendu, personne n'a oublié les tremblements de terre lors de la construction : le bâtiment SH peut résister à des impacts allant jusqu'à 9,7 points. Certes, dans l’histoire de la Terre, il n’y a pas eu de tels chocs en Sibérie, mais si nous le faisons, faisons-le avec réserve. Et, tout à fait traditionnellement pour les installations nucléaires russes, l’écrasement d’un avion sur le toit du stockage est également pris en compte.

Dans quelle mesure étiez-vous préoccupé par la radioprotection ? Le bâtiment inachevé de l'usine RT-2 a été soigneusement démantelé et un tout nouveau bâtiment a été construit sur ses fondations, après des calculs minutieux. Le nouveau bâtiment est, pour un instant, 80 000 mètres cubes de béton armé monolithique. Mais ces murs ne sont que ce qu’ils appellent le périmètre extérieur – important, mais pas le principal. Le SNF provient des centrales nucléaires dans des conteneurs spéciaux remplis de gaz inerte et dans lesquels les « assemblages » sont rigidement fixés. Dans l'usine de gazochimie, ils sont placés dans des bidons spéciaux, eux aussi remplis de gaz inerte. Les « assemblages » continuent de chauffer, il ne peut donc pas y avoir beaucoup de refroidissement. De plus, les gaz inertes éliminent complètement la corrosion, ce qui, voyez-vous, est également important. Les trousses sont posées sur des crémaillères, et placées à distance les unes des autres afin de ne pas gêner la convection de l'air. Toutes ces mesures visent à garantir que l'exploitation agricole continue de fonctionner silencieusement en cas de manque total d'électricité et de personnel - même si je n'ai aucune idée de ce qui devrait se passer pour qu'un tel cas se produise. Eh bien, peut-être un court-circuit à l'échelle du territoire de Krasnoïarsk le matin du 1er janvier... En un mot, NIKIMT-Atomstroy, qui a conçu tout cela, a fait un excellent travail. Et il ne faut pas craindre l'abréviation : Rosatom conserve soigneusement les noms apparus à l'aube du projet atomique ! NIKIMT est l'Institut de recherche et de conception en technologie d'assemblage. Ouf !

Les membres de l'AIEA ne sont pas les seuls à avoir visité le MCC. Par exemple, les Japonais sont venus - et des larmes d'émotion ont coulé d'eux en raison de la sécurité sismique. Ils ont posé des questions sur la durée de conservation garantie et ont refusé de croire qu'elle n'était que de 50 ans - nous étions sûrs que c'était une sorte de blague, puisque selon leurs normes, elle ne pouvait pas être inférieure à 100 ans. Des gens sont venus des États-Unis avec des calculatrices - ils se sont moqués de notre maigre PIB : le stockage du combustible nucléaire usé à Jeleznogorsk coûte 5,5 fois moins cher que le leur. Divers militants écologistes et journalistes sont arrivés à plusieurs reprises, ont couru partout avec des compteurs - pas de bruit, peu importe vos efforts. Les gens ont été invités aux audiences publiques conformément à toutes sortes d'instructions - par le biais des médias, de la télévision et d'Internet. Les militants sociaux n'étaient pas paresseux : ils sont venus examiner. Il existe une Chambre publique environnementale de l'Assemblée civile en Sibérie Territoire de Krasnoïarsk(non, eh bien, qui invente des titres aussi courts...), qui a résumé les résultats des auditions publiques : « Il n'y a plus aucune raison de polémiquer sur tous les types de sécurité dans l'installation de stockage de combustible nucléaire usé de Jeleznogorsk. »

Eh bien, pendant que tout le monde courait et montrait les dents, Piotr Gavrilov et le chef du département construction d'immobilisations L'usine d'Alexeï Vekentsev a continué à fonctionner - après tout, en décembre 2011, seule la première étape de la production agricole était achevée. Après avoir travaillé avec les spécialistes de NIKIMT sur toute la chaîne technologique de rechargement dans les bidons, en assurant l'étanchéité de toutes les coutures de ceux-ci, etc., MCC a continué en toute conscience à travailler à l'agrandissement de l'installation de stockage. En décembre 2015, la Commission d'État a signé un acte d'acceptation de la mise en service du complexe agricole « en plein développement » - un événement discret, imperceptiblement passé, que nos grands médias n'ont pas remarqué avec confiance et fiabilité. Que sont quelques dizaines de milliers de cubes de béton quand il est temps de compter les strass du panache de Kirkorov ? monde du complexe centralisé de stockage à sec du combustible nucléaire usé. Et encore une fois - exactement dans les délais. Et encore une fois – sans scandales de corruption.

« Jusqu'à présent, le seul au monde » – maintenant avec l'accent mis sur le mot « pour l'instant ». Car en 2012 et jusqu’à aujourd’hui, des décisions de construire les mêmes installations centralisées de stockage à sec ont déjà été prises au Japon, en Espagne et en Corée du Sud. J'insiste - la même chose. Le vice-secrétaire américain à l'Énergie est également venu nous rendre visite à deux reprises, mais il ne fait aucun doute que « le même » n'y apparaîtra pas. Ils ajouteront un porche, et cela deviendra instantanément un savoir-faire historique. Cependant, la situation du combustible nucléaire usé en Amérique mérite une note distincte - tout y est très dramatique, même si par endroits c'est assez comique. Une sorte de « tradition nucléaire » américaine - faire des projets sérieux de telle manière qu'il est souvent impossible de les regarder sans sourire, je ne jure que par la centrifugeuse !

Eh bien, que signifie pour la Russie elle-même l’achèvement de la construction de l’intégralité de la production agricole à Jeleznogorsk ? Il y a désormais suffisamment d'espace non seulement pour le combustible usé des réacteurs RBMK, mais également pour le combustible usé des réacteurs VVER, et pas seulement pour les centrales nucléaires de Russie même. Le MCC est prêt à accepter le stockage du combustible usé provenant du territoire de l'Ukraine, de la Bulgarie et de la République tchèque ; l'installation de stockage « humide » du combustible usé de la centrale nucléaire arménienne se prépare au déchargement partiel. Mais le but ultime n'est pas le stockage du combustible nucléaire usé en lui-même, le but ultime est la fermeture même du cycle du combustible nucléaire : des travaux de construction d'un centre pilote de démonstration du retraitement du combustible nucléaire usé sont prévus au Combiné Minier et Chimique. . Je reviendrai certainement sur le retraitement du combustible nucléaire usé, mais après avoir brièvement « examiné » ce qui se passe avec le stockage du combustible nucléaire usé dans divers pays intéressants.

En contact avec

MOSCOU, 21 juin – RIA Novosti. L'entreprise de la société d'État "Rosatom" "Association de production "Mayak" (Ozersk, région de Tcheliabinsk) envisage de devenir d'ici 2020 la première entreprise au monde à maîtriser les technologies de retraitement du combustible nucléaire usé (SNF) de tout type, a déclaré le député directeur général"Mayak" pour le développement stratégique Dmitry Kolupaev.

L'organisateur d'Atomexpo 2017 est la société d'État Rosatom. Le partenaire d'information générale du forum est l'agence RIA Novosti (la ressource phare de MIA Rossiya Segodnya).

Le retraitement du combustible nucléaire usé est un processus de haute technologie visant à minimiser le risque radiologique du combustible nucléaire usé, à éliminer en toute sécurité les composants inutilisés, à séparer substances utiles et garantir leur utilisation continue. Le retraitement industriel du combustible nucléaire usé est réalisé dans trois pays : la Russie, la France et la Grande-Bretagne.

Mayak met en œuvre un projet visant à élargir la gamme de combustible nucléaire usé qu'elle retraite. En particulier, la technologie de retraitement du combustible usé des réacteurs russes VVER-1000 est maîtrisée. Ce projet permettra à l'entreprise de devenir d'ici un an et demi à deux ans la seule entreprise au monde capable de retraiter tout type de combustible nucléaire usé, y compris le combustible nucléaire usé de conception étrangère, ainsi que les assemblages combustibles défectueux. Cela donnera à Rosatom des avantages concurrentiels supplémentaires sur les marchés mondiaux.

Mayak est la première installation industrielle de l'industrie nucléaire nationale. Il a été créé pour produire du plutonium de qualité militaire nécessaire à la création soviétique. armes atomiques. Les domaines prioritaires du travail de Mayak sont actuellement le retraitement du combustible nucléaire usé, la production d'isotopes et d'équipements de surveillance des rayonnements et la mise en œuvre des ordonnances de défense de l'État.

Complexe "omnivore"

"Derrière dernières années Mayak a réalisé des progrès significatifs en termes de retraitement du combustible nucléaire usé des réacteurs de recherche. Le traitement de plusieurs compositions de combustible est maîtrisé, mais le projet phare sera probablement le retraitement du combustible uranium-zirconium. Les installations de production devraient être prêtes cette année », a déclaré Kolupaev.

Il a expliqué qu'il s'agira d'une usine pilote, qui permettra d'abord de tester les technologies nécessaires, puis de devenir réellement une usine de production.

"Il existe relativement peu de combustible de ce type, et il s'agit avant tout du combustible usé de nos brise-glaces nucléaires. Il se trouve dans une installation de stockage de conteneurs secs dans le Nord, mais il ne peut pas être utilisé pendant une longue période. Par conséquent, il faut résoudre le problème du retraitement de ce type de combustible usé, et cela ne nécessite pas de grandes capacités de production», a noté l'interlocuteur de l'agence.

Le retraitement expérimental du combustible nucléaire usé à base d'uranium et de zirconium devrait être mis en œuvre d'ici 2018, a ajouté Kolupaev. "Cela fera en fait de Mayak un leader technologique absolu en termes de gamme de compositions de carburant que notre entreprise sera en mesure de traiter, car après avoir maîtrisé cette technologie, nous serons en mesure de traiter n'importe quelle composition de carburant", a-t-il déclaré.

"Et le dernier point sera peut-être le développement du retraitement du combustible usé des réacteurs AMB de la première étape de la centrale nucléaire de Beloyarsk. Le problème ne réside pas tant dans les compositions de combustible elles-mêmes (plusieurs dizaines de types de combustible ont été utilisés dans les première et deuxième unités de la station), mais dans les dimensions géométriques des assemblages combustibles usés.” , - a déclaré Kolupaev.

Ces assemblages atteignent une longueur de 14 mètres, et pour les couper, une installation spéciale est nécessaire, a-t-il expliqué.

« Il est prévu qu'il soit créé d'ici 2020. Et puis un complexe de traitement « omnivore » sera complètement créé à Mayak - comme dans différents types SNF, et en termes de taille des assemblages combustibles usés », a noté le directeur général adjoint de Mayak.

Retraitement des déchets radioactifs

En plus du retraitement du combustible usé, Mayak développe activement une technologie de retraitement des déchets radioactifs, a rappelé Kolupaev.

« Dans un avenir proche, l'entreprise prévoit de commencer à exploiter une installation de solidification de déchets de moyenne activité à vie longue, principalement des déchets contenant du plutonium, pour lesquels la cimentation, comme le font, par exemple, nos collègues britanniques, n'est pas optimale. L’approche est basée sur l’utilisation d’une matrice de type céramique, qui présente une grande durabilité et une bonne capacité de déchets », a-t-il déclaré.

L'année dernière a été une sorte d'année de « démarrage » pour Mayak en termes de mise en œuvre d'un projet de traitement des sources rayonnement ionisant, a noté Kolupaev.

« Nous avons pleinement rempli nos obligations en termes de volume de sources restituées. Cette année, les volumes de sources restituées pour recyclage seront nettement plus importants. Nous optimisons la technologie de recyclage à la source pour la rendre moins chère et plus attractive pour les clients. C'est un domaine très important qui permettra à nos partenaires de bénéficier d'un cycle complet de services - depuis la fourniture des sources jusqu'à leur élimination complète », a-t-il ajouté.

MOSCOU, 20 novembre – RIA Novosti. L'entreprise de la société d'État « Rosatom » « Mining and Chemical Combine » (Mining and Chemical Combine, Jeleznogorsk, territoire de Krasnoïarsk) a lancé un projet pilote de retraitement du combustible nucléaire usé (SNF) provenant des centrales nucléaires russes en utilisant des technologies uniques qui ne créent pas de risques. pour l'environnement ; à l'échelle industrielle, ce traitement « vert » débutera au complexe gazochimique après 2020.

À l'usine chimique isotopique MCC, le complexe de lancement le plus moderne au monde d'un centre de démonstration expérimental (ODC) pour le traitement radiochimique du combustible usé des réacteurs de centrales nucléaires a été construit, qui utilisera les dernières technologies respectueuses de l'environnement de la soi-disant génération 3+. Le complexe de lancement permettra de développer des régimes technologiques de retraitement du combustible nucléaire usé à l'échelle semi-industrielle. À l'avenir, il est prévu de créer une usine à grande échelle RT-2 sur la base de l'ODC pour la régénération du combustible nucléaire usé.

Une caractéristique des technologies qui seront utilisées à l'ODC sera l'absence totale de déchets liquides radioactifs de faible activité. Ainsi, les spécialistes russes auront pour la première fois au monde une occasion unique de prouver en pratique que le retraitement des matières nucléaires est possible sans nuire à l'environnement. Selon les experts, aucun autre pays, à l'exception de la Russie, ne possède actuellement ces technologies. La construction du centre a été le projet le plus complexe technologiquement complexe jamais réalisé. histoire récente GHC.

Le premier dans l'histoire du MCC, l'assemblage combustible usé du réacteur VVER-1000 de la centrale nucléaire de Balakovo, stocké à l'usine pendant 23 ans, a été placé dans l'une des « chambres chaudes » de l'ODC - une boîte pour télécommande travail contrôlé avec des substances hautement radioactives, a rapporté lundi le journal corporatif du journal de l'industrie nucléaire russe "Pays de Rosatom".

"Nous commençons à élaborer les modes (de retraitement du combustible nucléaire usé). Maintenant, l'essentiel est de développer qualitativement la technologie qui sera dans la conception de base de l'usine RT-2", a expliqué Igor Seelev, directeur de l'usine d'isotopes. chimique de l'usine minière et chimique, cité par le journal.

Technologies « vertes »

Tout d'abord, l'ouverture et la fragmentation thermochimiques de l'assemblage combustible usé sont effectuées. Commence alors la voloxydation (de l'anglais volume oxydation, oxydation volumétrique) - une opération qui distingue la génération 3+ de retraitement SNF de la génération précédente. Cette technologie permet de distiller le tritium radioactif et l'iode 129 en phase gazeuse et d'éviter la formation de déchets radioactifs liquides après dissolution du contenu des fragments d'assemblages combustibles.

Après voloxydation, le carburant est envoyé pour dissolution et extraction. L'uranium et le plutonium sont séparés et réintroduits dans le cycle du combustible sous forme de dioxydes d'uranium et de plutonium, à partir desquels il est ensuite prévu de produire du combustible mixte uranium-plutonium MOX pour les réacteurs à neutrons rapides et du combustible REMIX pour les réacteurs à neutrons thermiques, qui constituent le base de l’énergie nucléaire moderne.

Les produits de fission sont conditionnés, vitrifiés et conditionnés dans un conteneur protecteur. Il ne reste plus de déchets radioactifs liquides.

Après avoir travaillé nouvelle technologie Le retraitement du SNF est étendu à la deuxième étape, à grande échelle, de l'ODC, qui deviendra la base industrielle du cycle fermé du combustible nucléaire (CNFC). La construction du bâtiment et de la deuxième étape de l'ODC est en cours d'achèvement. Il est prévu que le centre de démonstration expérimentale à l'échelle industrielle commencera à fonctionner après 2020, et en 2021, le MCC prévoit de retraiter des dizaines de tonnes de combustible usé provenant des réacteurs VVER-1000, a rapporté Strana Rosatom en référence au directeur général de l'entreprise. , Pierre Gavrilov.

Dans le cycle du combustible nucléaire, on pense qu'en raison de la reproduction élargie du combustible nucléaire, la base de combustible de l'énergie nucléaire s'élargira considérablement et qu'il sera également possible de réduire le volume de déchets radioactifs dus au « brûlage » de radionucléides dangereux. La Russie, comme le notent les experts, occupe la première place mondiale dans les technologies de construction de réacteurs à neutrons rapides, nécessaires à la mise en œuvre du CNFC.

L'Entreprise unitaire de l'État fédéral « Combineur minier et chimique » a le statut d'organisation nucléaire fédérale. MCC est une entreprise clé de Rosatom dans la création d'un complexe technologique d'un cycle fermé du combustible nucléaire basé sur technologies innovantes nouvelle génération. Pour la première fois au monde, le MCC concentre simultanément trois processus de haute technologie : le stockage du combustible nucléaire usé des réacteurs des centrales nucléaires, son retraitement et la production d'un nouveau combustible nucléaire MOX pour les réacteurs à neutrons rapides.

Le combustible contenu dans un réacteur nucléaire devient radioactif, c'est-à-dire dangereux pour l'environnement et l'homme. Il est donc manipulé à distance et à l’aide d’emballages à parois épaisses pour absorber le rayonnement qu’il émet. Cependant, outre le danger, le combustible nucléaire usé (SNF) peut également apporter des avantages incontestables : il s'agit d'une matière première secondaire pour la production de combustible nucléaire frais, car il contient de l'uranium 235, des isotopes du plutonium et de l'uranium 238. Le retraitement du combustible nucléaire usé réduit les dommages causés environnement en raison du développement des gisements d'uranium, puisque le combustible neuf est fabriqué à partir d'uranium purifié et de plutonium - produits issus du traitement du combustible irradié. De plus, les isotopes radioactifs utilisés en science, technologie et médecine sont libérés par le combustible usé.

Les entreprises de stockage et/ou de transformation SNF - l'Association de production Mayak (Ozersk, région de Tcheliabinsk) et le Groupement minier et chimique (Zheleznogorsk, territoire de Krasnoïarsk) font partie du complexe de sûreté nucléaire et radiologique de la société d'État Rosatom. À l'Association de production de Mayak, le combustible nucléaire usé est en cours de retraitement, et au Combiner minier et chimique, la construction d'une nouvelle installation de stockage « à sec » pour le combustible nucléaire usé est en cours d'achèvement. Développement Pouvoir nucléaire dans notre pays, cela entraînera apparemment une augmentation de la taille des entreprises de traitement du combustible nucléaire usé, d'autant plus que les stratégies de développement du complexe industriel nucléaire russe impliquent la mise en œuvre d'un cycle fermé du combustible nucléaire utilisant de l'uranium purifié et du plutonium séparés des déchets. combustible nucléaire.

Aujourd'hui, les usines de retraitement du combustible usé ne fonctionnent que dans quatre pays : la Russie, la France, la Grande-Bretagne et le Japon. La seule centrale en activité en Russie - RT-1 à Mayak PA - a une capacité nominale de 400 tonnes de combustible usé par an, bien que sa charge actuelle ne dépasse pas 150 tonnes par an ; L'usine RT-2 (1 500 tonnes par an) du complexe minier et chimique est en phase de construction gelée. La France exploite actuellement deux de ces usines (UP-2 et UP-3 au Cap La Hague) d'une capacité totale de 1 600 tonnes par an. À propos, ces usines ne traitent pas uniquement le combustible des centrales nucléaires françaises : des contrats de plusieurs milliards de dollars pour son traitement ont été conclus avec des sociétés énergétiques en Allemagne, au Japon, en Suisse et dans d'autres pays. L'usine de Thorp fonctionne au Royaume-Uni avec une capacité de 1 200 tonnes par an. Le Japon exploite une usine située à Rokkasa-Mura d'une capacité de 800 tonnes de combustible usé par an ; il existe également une usine pilote à Tokai-Mura (90 tonnes par an).
Ainsi, le leader mondial puissances nucléaires adhérer à l'idée de « fermer » le cycle du combustible nucléaire, qui devient progressivement économiquement viable dans un contexte de hausse des coûts d'extraction de l'uranium liée à la transition vers le développement de gisements moins riches et à faible teneur en uranium dans le minerai.

Mayak PA produit également des produits isotopiques - des sources radioactives pour la science, la technologie, la médecine et l'agriculture. La production d'isotopes stables (non radioactifs) est assurée par l'usine Elektrokhimpribor, qui exécute également les commandes de défense de l'État.