Sigurna opasnost. Treći dio: prerada SNF-a u Rusiji Tehnologija prerade SNF-a

Nuklearna energija se sastoji od velika količina poduzeća za razne namjene. Sirovine za ovu industriju vade se iz rudnika urana. Zatim se isporučuje u pogone za proizvodnju goriva.

Gorivo se zatim transportira u nuklearne elektrane, gdje ulazi u jezgru reaktora. Kada nuklearno gorivo dođe do kraja svog korisnog vijeka, podliježe zbrinjavanju. Vrijedno je napomenuti da opasni otpad pojavljuju se ne samo nakon prerade goriva, već iu bilo kojoj fazi - od rudarenja urana do rada u reaktoru.

Nuklearno gorivo

Postoje dvije vrste goriva. Prvi je uran koji se vadi u rudnicima, odnosno prirodno podrijetlo. Sadrži sirovine koje mogu tvoriti plutonij. Drugo je gorivo koje se stvara umjetno (sekundarno).

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

Eksploatacija urana i proizvodnja goriva

Velik dio proizvodnje urana dolazi iz samo nekoliko zemalja: Rusije, Francuske, Australije, SAD-a, Kanade i Južne Afrike.

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

Tijekom rudarenja ljudsko zdravlje je u velikom riziku jer je uran otrovan materijal, a plinovi koji se pojavljuju prilikom njegovog rudarenja uzrokuju razne oblike raka. Iako sama ruda sadrži vrlo malu količinu urana – od 0,1 do 1 posto. Stanovništvo koje živi u blizini rudnika urana također je u velikoj opasnosti.

Obogaćeni uran glavno je gorivo za nuklearne elektrane, ali nakon njegove upotrebe ostaje ogromna količina radioaktivnog otpada. Unatoč svim svojim opasnostima, obogaćivanje urana sastavni je proces stvaranja nuklearnog goriva.

U prirodni oblik Uran se praktički ne može nigdje koristiti. Da bi se mogla koristiti, mora se obogatiti. Za obogaćivanje se koriste plinske centrifuge.

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

Prijevoz

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

Tijekom transporta nuklearnog goriva ili njegovih elemenata dolazi do mnogih nesreća koje rezultiraju ispuštanjem radioaktivnih elemenata. Ovo je jedan od mnogih razloga zašto se smatra nesigurnim.

Dekomisija reaktora

Nijedan od reaktora nije rastavljen. Čak i zloglasni Černobil. Cijela stvar je u tome što je, prema stručnjacima, trošak demontaže jednak ili čak veći od troška izgradnje novog reaktora. Ali nitko ne može točno reći koliko će novca biti potrebno: trošak je izračunat na temelju iskustva rastavljanja malih stanica za istraživanje. Stručnjaci nude dvije mogućnosti:

1. Smjestiti reaktore i istrošeno nuklearno gorivo u odlagališta.
2. Izgradite sarkofage nad povučenim reaktorima.

U sljedećih deset godina oko 350 reaktora diljem svijeta doći će do kraja svog životnog vijeka i morat će se povući iz upotrebe. Ali budući da najprikladnija metoda u smislu sigurnosti i cijene nije izmišljena, ovo se pitanje još uvijek rješava.

Trenutno u svijetu radi 436 reaktora. Naravno, to je veliki doprinos energetskom sustavu, ali je vrlo nesiguran. Istraživanja pokazuju da će za 15-20 godina nuklearne elektrane moći zamijeniti stanice koje rade na energiju vjetra i solarne ploče.

Nuklearni otpad

Ogromna količina nuklearnog otpada nastaje kao rezultat rada nuklearnih elektrana. Ponovnom preradom nuklearnog goriva također ostaje opasan otpad. Međutim, niti jedna država nije pronašla rješenje problema.

Danas se nuklearni otpad čuva u privremenim skladištima, u bazenima ili zakopava plitko pod zemlju.

Najsigurniji način je skladištenje u posebnim skladištima, no i ovdje je moguće curenje zračenja, kao i kod drugih metoda.

U stvari, nuklearni otpad ima određenu vrijednost, ali zahtijeva strogo poštivanje pravila za njegovo skladištenje. A ovo je najhitniji problem.

Važan čimbenik je vrijeme u kojem je otpad opasan. Svaki ima svoj period raspadanja tijekom kojeg je otrovan.

Vrste nuklearnog otpada

Tijekom rada bilo koje nuklearne elektrane njen otpad ulazi u okoliš. To je voda za hlađenje turbina i plinoviti otpad.

Nuklearni otpad se dijeli u tri kategorije:

1. Niska razina - odjeća zaposlenika nuklearne elektrane, laboratorijska oprema. Takav otpad može potjecati i iz medicinskih ustanova i znanstvenih laboratorija. Ne predstavljaju veliku opasnost, ali zahtijevaju poštivanje sigurnosnih mjera.
2. Srednja razina - metalni spremnici u kojima se prevozi gorivo. Njihova je radijacija prilično visoka, a oni koji su im blizu moraju biti zaštićeni.
3. Visoka razina je istrošeno nuklearno gorivo i proizvodi njegove prerade. Razina radioaktivnosti se brzo smanjuje. Visokoradioaktivni otpad je vrlo mali, oko 3 posto, ali sadrži 95 posto sve radioaktivnosti.

Prije nastavka opisa zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva, kako sam se uvjerio, vrijedi govoriti puno detaljnije o procesu prerade SNF - istrošenog nuklearnog goriva. I moram se složiti: uostalom, najveći dio radiofobije, koju potiču raznorazni protivnici nuklearne energije, temelji se upravo na mitu o strahovitoj štetnosti istrošenog nuklearnog goriva, koje vas jednostavno obara nevjerojatnom radioaktivnošću i od dana danas će uništiti cijeli planet i nas, “jadnike”, zajedno s njim. Dakle, iako u početku nisam planirao, morat ću napisati ciklus u ciklusu - o skladištenju i preradi istrošenog nuklearnog goriva.

dio 3.

S obradom stvari nisu uvijek išle glatko. Sve dok se nije počeo uvoditi Purex proces, koji je 1947. godine patentirao Amerikanac Larned Brown Asprey, i na Zapadu i kod nas koristili smo bizmut-fosfatni proces, razvijen u tim istim SAD-u 1943. godine. Proces bizmut-fosfata korišten je, prije svega, za proizvodnju plutonija za oružje iz istrošenog goriva koje dolazi iz oplodnih reaktora, "skrojenih" posebno za stvaranje plutonija-239. Zahvaljujući njemu, Nagasaki je bio "zadovoljan" punjenjem plutonija, a isti proces bizmut-fosfata korišten je u SSSR-u za izradu naših bombi. I mi i Amerikanci žurili smo iskovati nuklearni štit i mač, pa smo Aspreyevu ideju svladali kasnije nego što je trebalo.

Bizmut-fosfatni proces ostavio nam je u vrlo lošem sjećanju: od 1957. godine, od Ozerska do Pionerska, istočnouralski radioaktivni trag protezao se više od 300 km, pokrivajući 23 tisuće četvornih kilometara i 272 tisuće ljudi koji žive na ovom području. Ateisti pričaju o ruži vjetrova, vjernici o tome da netko ili nešto štiti Rusiju, nema smisla raspravljati: istočnouralski trag nije dotaknuo Sverdlovsk i Čeljabinsk, gradove s preko milijun stanovnika. 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 tisuća ljudi. Nemoguće je ne govoriti o tome u detalje - morate jasno razumjeti kako je to postalo moguće i je li sve učinjeno da se to više nikada ne dogodi. Dakle, naravno, bit će priča o ovoj nesreći u tvornici Mayak. Ali nemojmo to učiniti odmah - prvo, pokušajmo detaljnije razumjeti što je istrošeno nuklearno gorivo i kako se njime postupa ovdje i u inozemstvu u Rusiji. Dakle, počnimo s 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 kraticu SNF kao “otpadno” nuklearno gorivo.

“Otpad”?.. Još jednom da vas podsjetim što vidimo u konvencionalnoj toni istrošenog nuklearnog goriva. 924 kg urana-238. Wow, "otpad"! Uostalom, iskopano je iz prirodne rude, koja često sadrži 99% ili čak više otpadnih stijena. Izvučeni su iz rudnika/kamenoloma, pročišćeni mehanički, kemijski, dopremljeni iz zabačenih krajeva, okretani u centrifugama – i nakon svega toga, želi li to netko nazvati “otpadom”? Prokletstvo, bez savjesti... Sljedeće - oko 8-9 kg urana-235, na kojem, zapravo, radi sva naša nuklearna energija. Od 10 do 12 kg su izotopi plutonija, koji jednostavno ne postoji u prirodi u bilo kojem obliku, može samo “rasti” u samom reaktoru. 945 kilograma po toni su definitivno korisne tvari koje je čovjek dobio golemim radom i velikim novcem. Još 21 kg su transuranijevi elementi.

“Transurani” su oni koji su teži od urana, kojih također nema u prirodi, a također se samo “uzgajaju” u nuklearnom reaktoru. Među njima je, primjerice, izotop neptunija-237 odličan početni materijal za proizvodnju plutonija-238. A plutonij-238 osnova je RTG-a, radioaktivnih izvora električne energije: plutonij-238 pri raspadu proizvodi toplinu, a termoelektrični generator je pretvara u električnu energiju. RTG-ovi napajaju opremu svemirskih letjelica koje lete na mjesta gdje solarni paneli više nisu korisni. Na primjer, RTG daje električnu energiju roveru Quority Mars - sada RTG daje 125 vata električne energije, za 14 godina proizvodit će 100 vata. Oprema Voyagera, kao i oprema New Horizonta lansiranog na Pluton, radila je i još uvijek radi na RTG-ovima. A također i RTG-ovi - navigacijska oprema duž Sjevernog morskog puta, koja godinama radi na obalama mora s iznenađujuće blagim vremenom. RTG-ovi su rad meteoroloških stanica na istim takvim mjestima: postavljaju se jednom, a do sljedećeg poziva ima 20-30 godina. "Povlačenje"?..

Americij-241 osnova je mjernih instrumenata potrebnih u raznim industrijama. Samo ovaj element omogućuje, na primjer, kontinuirano mjerenje debljine metalnih traka i staklenog lima. Uz pomoć americija-241 uklanja se elektrostatika s plastike, sintetičkih filmova i papira tijekom njihove proizvodnje, a koristi se u nekim detektorima dima. Americij-243 još više obećava - može izazvati lančanu reakciju s kritičnom masom od samo 3,78 kg. Ne, ne za bombe, smiri se, ne brini. 3,78 kila je ultrakompaktni reaktor koji se tiho diže u orbitu, odakle se letjelica može lansirati u duboki svemir potpuno drugačijim brzinama od današnjih letjelica. Ne, ne izmišljam fantastičnu priču: tona istrošenog goriva sadrži oko kilogram americija-241, iz kojeg se može proizvesti gotovo kilogram americija-243.

O transuranijevim atomima i njihovim izotopima možemo nabrajati unedogled - mnogi od njih već su zanimljivi, mnogi otvaraju najprivlačnije izglede. Stoga želim razumjeti i oprostiti osobi koja istrošeno nuklearno gorivo naziva "otpadom". Želim, ali ne mogu.

Cjelokupna radioaktivna opasnost je preostalih 30-35 kg takozvanih “fisijskih produkata”. Lančana reakcija nije samo "jedan neutron koji izbacuje dva neutrona, a oni zauzvrat izbacuju još četiri." Neutroni su neutroni, ali što se događa s atomom u koji se ovaj neutron udostoji zabiti? Udarac uzrokuje raspadanje atoma urana-235, a atom plutonija čini isto. Da, postoji još jedna “tajna” nuklearne energije koja zaslužuje nekoliko riječi.

Sjećate li se kako plutonij nastaje u reaktoru? S vremena na vrijeme “balast” u obliku urana-238 prihvati neutron i nakon dva beta raspada pretvori se u plutonij-239. A plutonij čak lakše ulazi u lančanu reakciju nego uran-235, i to čim se formira. Plutonij "gori", dodajući snagu svim našim reaktorima - i to je dobro i korisno. 1% plutonija, koji se u prosjeku nalazi u istrošenom gorivu, je plutonij koji nije stigao "izgorjeti", a proizvodi se dvostruko više za vrijeme dok su gorivi elementi u reaktoru.

Dakle, sva štetnost istrošenog nuklearnog goriva su fragmenti koji nastaju nakon što neutroni udare u jezgre urana-235 i jezgre plutonija. Tri-tri i pol kile najrjeđe gadosti i gadosti u svakoj toni. Neki od tih elemenata počinju aktivno "jesti" neutrone, usporavajući reakciju. Neki od ovih elemenata smanjuju čvrstoću peleta goriva, čineći ga krhkim, a neki su općenito plinovi koji uzrokuju "bubrenje" peleta goriva. A svi produkti fisije (u daljnjem tekstu – jednostavno PD. Ne, samo P i D, ne treba dodavati dodatna slova, iako ih traže!) – su opsceno radioaktivni. Dakle, kada govorimo o preradi istrošenog goriva, govorimo o tome kako tih istih 3–3,5% FP učiniti što sigurnijim, kako ponovno upotrijebiti neizgoreni uran-235 i reaktorski plutonij. Za svaki slučaj, ponovit ću što je “reaktorski plutonij”: mješavina izotopa plutonija s brojevima 239, 240 i 241. Plutonij-240 je ono što čini da reaktorski plutonij nikad ne postane plutonij za oružje, odnosno ono što čini istrošeni nuklearni gorivo sigurno s gledišta širenja nuklearnog oružja.

Ne želim teoretizirati, pogledajmo samo sudbinu gorivnih šipki nakon što su izvučene iz reaktora. Sklopovi "zrače" i zagrijavaju se iznutra, jer se nuklearne reakcije nastavljaju u PD-u. Gdje staviti tu "sreću"? Pa, nemojte ga transportirati! Voda, najjednostavnija voda, jako dobro usporava neutrone - zato se gorivne šipke s istrošenim nuklearnim gorivom stavljaju u posebne bazene na licu mjesta. Nakon što radioaktivnost i temperatura padnu na vrijednosti koje omogućuju transport, šipke se vade, stavljaju u poseban spremnik debelih stijenki i transportiraju u posebna “suha skladišta”. “Poslije” u slučaju voda-voda reaktora je tri godine, manje je nemoguće. Prijevoz uopće nije trivijalan posao. Zabodite sklopove gorivih šipki u nešto od lijevanog željeza i olova - to je težina! Stoga su spremnici jednostavno čelični, ali su ispunjeni inertnim plinovima - oni apsorbiraju neutrone i istovremeno ih hlade. A sada se sami kontejneri šalju u komplekse za transport i pakiranje, gdje je opet čelik, ali već u kompletu s betonom. Izvlačili su ih iz bazena, stavljali u kontejnere, pumpali plin u kontejnere, pakirali kontejnere i učvršćivali u komplekse, a tek nakon toga ih odvezli. Samo ovako i nikako drugačije.

Gdje ga nose? Suha skladišta istrošenog goriva implementirana su u Rusiji, SAD-u, Kanadi, Švicarskoj, Njemačkoj, Španjolskoj, Belgiji, Francuskoj, Engleskoj, Švedskoj, Japanu, Armeniji, Slovačkoj, Češkoj, Rumunjskoj, Bugarskoj, Argentini, Rumunjskoj i Ukrajini . Sve druge zemlje su prisiljene nekako pregovarati s njima. Međutim, zašto to radim? "Nekako" - da, jasno je kako! Novac. Nema opcija.

Tehnologija skladištenja istrošenog nuklearnog goriva u skladištima kontejnerskog tipa s dvonamjenskim spremnicima (za skladištenje i transport), Foto: atomic-energy.ru

Suho skladištenje također je velika tema. Nije toliko stvar u kvaliteti koliko u kvantiteti. Više od 400 komercijalnih reaktora diljem svijeta, stotine eksperimentalnih, eksperimentalnih, istraživačkih reaktora, reaktori za podmornice drugih nosača zrakoplova... Da. 378,5 tisuća tona istrošenog goriva – na današnji dan, za ljeto 2016. I to 10,5 tisuća tona godišnje. A njih 3-3,5% su PD. Nisam samo rekao da ova kratica uporno traži dodatna slova... Puno. Tako puno. Zato nam treba mnogo skladišnih prostora; oni zahtijevaju velike količine. Ostali zahtjevi su jasni: sigurnost od zračenja, zaštita od bilo kakvog prodora, najveća moguća udaljenost od velikih gradova. Čak i nakon tri godine pod vodom, PD je i dalje aktivan - što znači da postoji i sustav hlađenja zajedno sa sustavom zaštite od zračenja. Općenito, to je problematično, skupo, ali nema opcija.

Hajdemo malo detaljnije o tome kako je to organizirano u Rusiji, budući da je naše suho skladište istrošenog goriva (uz vaše dopuštenje - u daljnjem tekstu skladište istrošenog nuklearnog goriva) pušteno u rad tek nedavno i bilo je prvo koristiti tehnološke inovacije koje ga danas čine jedinstvenim. I ove riječi nisu šovinistički patriotizam, već činjenična izjava IAEA-e.

Izgradnja skladišta istrošenog nuklearnog goriva u Zheleznogorsku, u Rudarsko-kemijskom kombinatu (u daljnjem tekstu jednostavno Rudarsko-kemijski kombinat) započela je još 2002. godine, ali prošlo je šest godina prije nego što su počeli aktivni radovi: sve se dramatično promijenilo nakon što je Rusija usvojila svoj prvi savezni ciljni program "Pružanje nuklearne i radijacijske sigurnosti za razdoblje od 2008. do 2015. godine." Nakon toga je riješen problem financiranja, a generalni direktor Rudarsko-kemijskog kompleksa Petr Gavrilov pokazao je da je iu našem vremenu moguće raditi zasukanih rukava, dajući rezultate jasno u roku i bez dosadnih financijskih prijevare. U prosincu 2011. pušteno je u rad skladište istrošenog goriva u Rudarsko-kemijskom kombinatu (wow, kakav je to niz skraćenica ispao). Uspjeli smo! Susreli smo se točno s procjenom - 16 milijardi rubalja, i popravimo ovu brojku preciznije, tako da je prikladnije usporediti s troškovima u zemljama koje se sada elegantno nazivaju "zapadnim partnerima". Tečaj rublje prema dolaru u 2011. bio je u prosjeku 31, pa je u poljoprivredu uloženo 516 milijuna dolara. Obujam prve faze skladišta u plinsko-kemijskom kompleksu iznosi 8,129 tisuća tona, odnosno u Rusiji aritmetika iznosi 6 milijuna 350 tisuća dolara za skladištenje 1 tisuće tona istrošenog goriva (naravno, ovo su samo početni troškovi) .

I riječ "upravljao" s uskličnikom također je s razlogom. Problem je bio u tome što proizvodna udruga Mayak nije prerađivala istrošeno gorivo iz reaktora tipa RBMK - samo iz reaktora VVER. Sukladno tome, punila su se, punila i punila “mokra” skladišta goriva RBMK. Veliko “mokro” skladište u istom plinsko-kemijskom kompleksu spasilo je stanicu od prelijevanja, ali je i ono 2011. ispunjeno do kraja. Ruske nuklearne elektrane proizvedu 650 tona istrošenog goriva godišnje, a polovicu od toga čini istrošeno gorivo iz RBMK-ova, iako je njihova količina znatno manja od one u VVER-u: ​​reaktorska tehnologija je takva da gorivo u RBMK-ovima izgara mnogo manje nego u VVER-ima. . Situacija je 2011. zbog toga bila vrlo napeta. Na primjer, "mokro" skladište u Lenjingradskoj nuklearnoj elektrani u ovom je trenutku bilo 95% popunjeno: još jedno istovar goriva i nuklearna elektrana bi jednostavno morala biti zatvorena. Prvi vlak s istrošenim gorivom iz St. Petersburga stigao je u veljači 2012. - problem je riješen "jednostavnim" održavanjem rasporeda rada na sat. Hej, kozmodrom Vostočni!.. Potražite telefonski broj Petra Gavrilova, zatražite predavanje o tome kako raditi. Od prosinca 2011. riješen je problem istrošenog goriva za nuklearne elektrane Lenjingrad, Kursk i Smolensk. U suho skladište se utovaruje OGG iz “mokrog” skladišta samog MCC-a, au njega se prebacuje OGG iz ove tri nuklearne elektrane koji je u skladištu duže od roka nakon kojeg je moguć transport.

Zašto je baš MCC odabran za mjesto središnjeg, glavnog skladišta? Pa prije svega zbog velikog iskustva stečenog tijekom rada “mokrog” skladišta i jer se u MCC-u planira i gradi postrojenje za preradu istrošenog goriva kapaciteta 1500 tona godišnje. Ponovno obratite pozornost na brojke: godišnje ruske nuklearne elektrane proizvedu 650 tona istrošenog goriva godišnje, Mayak ih preradi 600, postrojenje Rudarsko-kemijskog kombinata preradit će još 1500. Stopa prerade planira se na tri puta veći od zaliha istrošenog goriva. Za što? Rusija će moći prihvatiti istrošeno gorivo iz reaktora sovjetskog dizajna na preradu, a oni se nalaze u Ukrajini, Armeniji, Bugarskoj, Češkoj, Finskoj, a da ne govorimo o novim nuklearnim elektranama koje Rosatom gradi po svijetu. Ideja je očita: zaraditi novac ne samo na izgradnji reaktora i njihovom opskrbljivanju gorivom, nego iu, da tako kažem, postoperacijskom dijelu.

Ali postoje i drugi razlozi zašto je grad Zheleznogorsk (koji je nekoć bio Krasnoyarsk-26) odabran i za skladištenje i za preradu istrošenog nuklearnog goriva. Sigurnosni režim za ovaj objekt izgrađen je davno i funkcionira bez ikakvih odstupanja. Seizmička opasnost za takve objekte je vrlo važna točka, a Zheleznogorsk se nalazi u jednoj od najsigurnijih zona našeg planeta u tom pogledu. Naravno, tijekom izgradnje nitko nije zaboravio na potrese: zgrada SH može izdržati udare do 9,7 bodova. Istina, u povijesti Zemlje nije bilo takvih udara u Sibiru, ali ako to i učinimo, učinimo to s rezervom. I, tradicionalno za ruske nuklearne objekte, u obzir se uzima i pad zrakoplova na krov skladišta.

Koliko ste bili zabrinuti za sigurnost od zračenja? Nedovršena zgrada elektrane RT-2 pažljivo je demontirana, a na njezinim je temeljima, nakon pomnih proračuna, izgrađena potpuno nova. Nova zgrada je, na trenutak, 80 tisuća kubika monolitnog armiranog betona. Ali ti su zidovi samo ono što nazivaju vanjskim perimetrom - važnim, ali ne i glavnim. SNF dolazi iz nuklearnih elektrana u posebnim spremnicima ispunjenim inertnim plinom iu kojima su “sklopovi” kruto pričvršćeni. U plinsko-kemijskoj tvornici oni se stavljaju u posebne spremnike - ponovno napunjene inertnim plinom. "Sklopovi" se nastavljaju zagrijavati, tako da ne može biti puno hlađenja. Osim toga, inertni plinovi potpuno eliminiraju koroziju, što je, vidite, također važno. Pernice se postavljaju na police i postavljaju na udaljenost jedna od druge kako ne bi ometale strujanje zraka. Sve ove mjere su osmišljene kako bi osigurale da farma nastavi mirno funkcionirati u slučaju potpunog nedostatka struje i osoblja - iako nemam pojma što bi se moralo dogoditi da se takav slučaj dogodi. Pa, možda kratki spoj na razini Krasnoyarskog teritorija ujutro 1. siječnja... Jednom riječju, NIKIMT-Atomstroy, koji je sve ovo dizajnirao, napravio je sjajan posao. I nema potrebe bježati od kratice - Rosatom pažljivo čuva imena koja su se pojavila u zoru atomskog projekta! NIKIMT je institut za istraživanje i dizajn tehnologije sklapanja. Ufff!

Nisu samo ljudi iz IAEA-e posjetili MCC. Recimo, došli su Japanci - i njima su tekle suze ganuća zbog seizmičke sigurnosti. Pitali su za zajamčeni rok trajanja i nisu htjeli vjerovati da je to samo 50 godina - bili smo sigurni da je to neka šala, jer po njihovim standardima ne može biti kraći od 100 godina. Došli su ljudi iz SAD-a s kalkulatorima - smijali su se našem skromnom BDP-u: skladištenje istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku košta 5,5 puta manje od njihovog. Stigli su nekoliko puta razni ekološki aktivisti i novinari, trčali sa šalterima na sve strane - bez buke, ma koliko se trudio. Ljudi su pozivani na javne rasprave prema svakojakim uputama - putem medija, televizije, interneta. Društveni aktivisti nisu bili lijeni - došli su i pregledali. U Sibiru postoji Javna ekološka komora građanske skupštine Krasnojarsko područje(ne, dobro, tko smišlja takve kratke naslove...), koji je sažeo rezultate javnih rasprava: „Nema više razloga za polemike oko svih vrsta sigurnosti u skladištu istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku. ”

Pa, dok su svi trčkarali i gurali zube, Pjotr ​​Gavrilov i šef odjela kapitalna izgradnja Tvornica Aleksey Vekentsev nastavila je s radom - uostalom, u prosincu 2011. dovršena 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 prostora. U prosincu 2015. godine Državna komisija potpisala je akt o prihvaćanju u rad poljoprivrednog kompleksa „u punom razvoju“ - tihi, neprimjetno prošli događaj, pouzdano i pouzdano neprimijećen od naših velikih medija. Što su deseci tisuća kocki betona kada je vrijeme za brojanje kamenčića u Kirkorovljevom perju? svijetu centraliziranog suhog skladišnog kompleksa za istrošeno nuklearno gorivo." I opet - točno po planu. I opet – bez korupcijskih afera.

“Za sada jedina na svijetu” – sada s naglaskom na riječ “za sada”. Jer 2012. godine pa do danas odluke o izgradnji istih centraliziranih suhih skladišta već su donijeli Japan, Španjolska i Južna Koreja. Naglašavam – isto. Dvaput je u posjet došao i zamjenik američkog ministra energetike, no nema sumnje da se “isti” tamo neće pojaviti. Dodat će trijem i to će odmah postati epohalno znanje. No, situacija s istrošenim nuklearnim gorivom u Americi zaslužuje posebnu napomenu - tamo je sve vrlo dramatično, iako je mjestimice prilično komično. Neka američka “nuklearna tradicija” - raditi ozbiljne projekte na takav način da je često nemoguće gledati bez osmijeha, kunem se u centrifugu!

Pa, što za samu Rusiju znači završetak izgradnje punog obima poljoprivredne proizvodnje u Železnogorsku? Sada ima dovoljno mjesta 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 prihvatiti istrošeno gorivo s područja Ukrajine, Bugarske i Češke Republike na skladištenje; "mokro" skladište istrošenog goriva u Armenskoj nuklearnoj elektrani priprema se za djelomično istovar. No, krajnji cilj nije skladištenje istrošenog nuklearnog goriva samo po sebi, krajnji cilj je samo zatvaranje ciklusa nuklearnog goriva: u Rudarsko-kemijskom kombinatu planiraju se radovi na izgradnji pilot demonstracijskog centra za preradu istrošenog nuklearnog goriva. . Na preradu istrošenog nuklearnog goriva ću se svakako vratiti, ali nakon što ukratko “ispitamo” što se događa sa skladištenjem istrošenog nuklearnog goriva u raznim zanimljivim zemljama.

U kontaktu s

MOSKVA, 21. lipnja – RIA Novosti. Poduzeće državne korporacije "Rosatom" "Proizvodna udruga "Mayak" (Ozersk, Chelyabinsk region) planira do 2020. godine postati prvo poduzeće u svijetu koje će ovladati tehnologijama za preradu istrošenog nuklearnog goriva (OSG) bilo koje vrste, zamjenik Generalni direktor"Mayak" za strateški razvoj Dmitrij Kolupaev.

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

Ponovna obrada istrošenog nuklearnog goriva je visokotehnološki proces čiji je cilj minimiziranje opasnosti od zračenja istrošenog nuklearnog goriva, sigurno odlaganje neiskorištenih komponenti, odvajanje korisne tvari i osiguravanje njihove kontinuirane upotrebe. Industrijska prerada istrošenog nuklearnog goriva provodi se u tri zemlje - Rusiji, Francuskoj i Velikoj Britaniji.

Mayak provodi projekt proširenja asortimana istrošenog nuklearnog goriva koje prerađuje. Konkretno, ovladana je tehnologija prerade istrošenog goriva iz ruskih reaktora VVER-1000. Ovaj će projekt omogućiti poduzeću da u idućih godinu i pol do dvije postane jedino poduzeće u svijetu koje može preraditi bilo koju vrstu istrošenog nuklearnog goriva, uključujući istrošeno nuklearno gorivo stranog dizajna, kao i neispravne gorivne elemente. To će Rosatomu dati dodatne konkurentske prednosti na svjetskim tržištima.

Mayak je prvi industrijski pogon u domaćoj nuklearnoj industriji. Stvoren je za proizvodnju plutonija za oružje potrebnog za stvaranje Sovjetskog Saveza atomsko oružje. Prioritetna područja rada Mayaka trenutno su prerada istrošenog nuklearnog goriva, proizvodnja izotopa i opreme za praćenje radijacije te provedba državnih obrambenih naloga.

Kompleks "Svejedi".

"Iza posljednjih godina Mayak je napravio značajan napredak u pogledu prerade istrošenog nuklearnog goriva iz istraživačkih reaktora. Ovladana je prerada nekoliko sastava goriva, no ključni će projekt vjerojatno biti prerada uran-cirkonijevog goriva. Proizvodni pogoni za to trebali bi biti spremni ove godine”, rekao je Kolupaev.

Pojasnio je da će to biti pilot postrojenje, koje će prvo omogućiti testiranje potrebnih tehnologija, a zatim zapravo postati proizvodni pogon.

"Takvog goriva ima relativno malo, a to je prije svega istrošeno gorivo naših nuklearnih ledolomaca. Ono se nalazi u suhom kontejnerskom skladištu na Sjeveru, ali se ne može dugo koristiti. Dakle, mora se riješiti zadatak prerade ove vrste istrošenog goriva, a za to su potrebni neveliki proizvodni kapaciteti”, istaknuo je sugovornik agencije.

Eksperimentalna prerada uran-cirkonijevog istrošenog nuklearnog goriva trebala bi se provesti do 2018. godine, dodao je Kolupaev. "Ovo će zapravo učiniti Mayak apsolutnim tehnološkim liderom u smislu raspona sastava goriva koje će naše poduzeće moći preraditi, jer nakon ovladavanja ovom tehnologijom, moći ćemo prerađivati ​​bilo koji sastav goriva", rekao je.

"I konačna točka će, možda, biti razvoj prerade istrošenog goriva iz AMB reaktora prve faze Belojarske nuklearne elektrane. Problem nije toliko u samim sastavima goriva (korišteno je nekoliko desetaka vrsta goriva). u prvoj i drugoj jedinici stanice), ali u geometrijskim dimenzijama istrošenih gorivnih elemenata.” , - rekao je Kolupaev.

Ti sklopovi dosežu duljinu od 14 metara, a za njihovo rezanje potrebna je posebna instalacija, objasnio je.

“Planirano je da se stvori do 2020. A tada će se u Mayaku u potpunosti stvoriti kompleks za preradu “svejedi” - kao u različiti tipovi SNF, te u smislu veličine spremnika istrošenog goriva”, istaknuo je zamjenik generalnog direktora Mayaka.

Ponovna obrada radioaktivnog otpada

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

"U skoroj budućnosti poduzeće planira pokrenuti pogon za skrućivanje dugotrajnog srednjeradionog otpada, uglavnom otpada koji sadrži plutonij, za koji cementiranje, kao što to rade, recimo, naši kolege u Velikoj Britaniji, nije optimalno. Naš pristup se temelji na korištenju matrice nalik keramici, koja ima visoku izdržljivost i dobar kapacitet otpada”, rekao je.

Prošla godina bila je neka vrsta "start-up" godine za Mayak u smislu provedbe projekta obrade izvora Ionizirana radiacija, napomenuo je Kolupaev.

"U potpunosti smo ispunili svoje obveze što se tiče količine vraćenih izvora. Ove godine će količine izvorišta vraćenih na reciklažu biti značajno veće. Optimiziramo tehnologiju recikliranja izvora kako bi bila jeftinija i privlačnija kupcima. To je vrlo važno područje koje će našim partnerima omogućiti zaokružen ciklus usluga – od trenutka nabave izvora do njihovog potpunog zbrinjavanja”, dodao je.

MOSKVA, 20. studenog – RIA Novosti. Poduzeće državne korporacije "Rosatom" "Rudarsko-kemijski kombinat" (Rudarsko-kemijski kombinat, Zheleznogorsk, Krasnojarsko područje) započelo je pilot-preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) iz ruskih nuklearnih elektrana koristeći jedinstvene tehnologije koje ne stvaraju rizike za okoliš; u industrijskim razmjerima ovo je "zelena" obrada koja će započeti u plinsko-kemijskom kompleksu nakon 2020.

U izotopnoj kemijskoj tvornici MCC prethodno je izgrađen najsuvremeniji svjetski lansirni kompleks eksperimentalnog demonstracijskog centra (ODC) za radiokemijsku obradu istrošenog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, koji će koristiti najnovije, ekološki prihvatljive tehnologije tzv. generacija 3+. Lansirni kompleks omogućit će razvoj tehnoloških režima za preradu istrošenog nuklearnog goriva u poluindustrijskim razmjerima. U budućnosti se na temelju ODC-a planira stvoriti veliko postrojenje RT-2 za regeneraciju istrošenog nuklearnog goriva.

Značajka tehnologija koje će se koristiti u ODC-u bit će potpuni izostanak tekućeg niskoradioaktivnog otpada. Tako će ruski stručnjaci prvi put u svijetu imati jedinstvenu priliku dokazati u praksi da je prerada nuklearnih materijala moguća bez štete za okoliš. Prema riječima stručnjaka, niti jedna druga država osim Rusije trenutno ne posjeduje ove tehnologije. Izgradnja centra bio je tehnološki najsloženiji projekt ikada. novija povijest GHC.

Prvi u povijesti MCC-a, sklop istrošenog goriva reaktora VVER-1000 iz NE Balakovo, pohranjen u postrojenju 23 godine, smješten je u jednu od "vrućih komora" ODC-a - kutiju za daljinski kontrolirani rad s visoko radioaktivnim tvarima, izvijestilo je u ponedjeljak korporativno izdanje novina ruske nuklearne industrije "Zemlja Rosatoma".

"Počinjemo razrađivati ​​načine (prerade istrošenog nuklearnog goriva). Sada je glavna stvar kvalitativno razviti tehnologiju koja će biti u osnovnom dizajnu postrojenja RT-2", objasnio je Igor Seelev, direktor izotopa kemijskog pogona Rudarsko-kemijskog kombinata, citira list.

„Zelene“ tehnologije

Prvo se provodi tzv. termokemijsko otvaranje i fragmentacija istrošenog gorivnog elementa. Zatim počinje voloksidacija (od engleske volume oxidation, volumetrijska oksidacija) - operacija koja razlikuje generaciju 3+ prerade SNF-a od prethodne generacije. Ova tehnologija omogućuje destilaciju radioaktivnog tricija i joda-129 u plinsku fazu i sprječava stvaranje tekućeg radioaktivnog otpada nakon otapanja sadržaja fragmenata gorivnog sklopa.

Nakon voloksidacije, gorivo se šalje na otapanje i ekstrakciju. Uran i plutonij se odvajaju i vraćaju u gorivni ciklus u obliku uranovog i plutonijevog dioksida, od kojih se zatim planira proizvesti miješano oksidno uran-plutonijevo MOX gorivo za brze neutronske reaktore i REMIX gorivo za toplinske neutronske reaktore, koji tvore osnova moderne nuklearne energije.

Produkti fisije su kondicionirani, ostakljeni i pakirani u zaštitni spremnik. Nema više tekućeg radioaktivnog otpada.

Nakon vježbanja nova tehnologija Ponovna obrada SNF-a povećava se za upotrebu u drugoj, punoj fazi ODC-a, koja će postati industrijska osnova zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva (CNFC). Trenutno se privodi kraju izgradnja zgrade i druge etape ODC-a. Očekuje se da će eksperimentalni demonstracijski centar u industrijskim razmjerima početi s radom nakon 2020., a 2021. MCC očekuje ponovnu preradu desetaka tona istrošenog goriva iz reaktora VVER-1000, izvijestila je Strana Rosatom pozivajući se na generalnog direktora poduzeća , Petar Gavrilov.

U ciklusu nuklearnog goriva smatra se da će se zbog proširene reprodukcije nuklearnog goriva značajno proširiti gorivna baza nuklearne energije, a također će biti moguće smanjiti količinu radioaktivnog otpada zbog „izgaranja“ opasnih radionuklida. Rusija je, kako primjećuju stručnjaci, prva u svijetu u tehnologijama za izgradnju reaktora na brzim neutronima, koji su potrebni za implementaciju CNFC-a.

Federalno državno poduzeće "Rudarsko-kemijski kombinat" ima status savezne nuklearne organizacije. MCC je ključno poduzeće Rosatoma u stvaranju tehnološkog kompleksa zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva koji se temelji na inovativne tehnologije nova generacija. Prvi put u svijetu MCC koncentrira tri visokotehnološka procesa odjednom - skladištenje istrošenog nuklearnog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, njegovu preradu i proizvodnju novog nuklearnog MOX goriva za brze neutronske reaktore.

Gorivo koje je bilo u nuklearnom reaktoru postaje radioaktivno, odnosno opasno za okoliš i ljude. Stoga se njime rukuje na daljinu i pomoću ambalaže debelih stijenki za apsorbiranje zračenja koje emitira. No, osim opasnosti, istrošeno nuklearno gorivo (SNF) može donijeti i nedvojbenu korist: ono je sekundarna sirovina za proizvodnju svježeg nuklearnog goriva, budući da sadrži uran-235, izotope plutonija i uran-238. Ponovna obrada istrošenog nuklearnog goriva smanjuje nastalu štetu okoliš kao rezultat razvoja naslaga urana, budući da se svježe gorivo proizvodi od pročišćenog urana i plutonija - proizvoda prerade ozračenog goriva. Štoviše, radioaktivni izotopi koji se koriste u znanosti, tehnologiji i medicini oslobađaju se iz istrošenog goriva.

Poduzeća za skladištenje i/ili preradu SNF-a - Proizvodno udruženje Mayak (Ozersk, Chelyabinsk Region) i Rudarsko-kemijski kombinat (Zheleznogorsk, Krasnoyarsk Territory) dio su kompleksa nuklearne i radijacijske sigurnosti Državne korporacije Rosatom. U Proizvodnoj udruzi Mayak vrši se prerada istrošenog nuklearnog goriva, au Rudarsko-kemijskom kombinatu dovršava se izgradnja novog "suhog" skladišta istrošenog nuklearnog goriva. Razvoj nuklearna elektrana u našoj će zemlji, očito, značiti povećanje opsega poduzeća za rukovanje istrošenim nuklearnim gorivom, pogotovo jer razvojne strategije ruskog industrijskog kompleksa nuklearne energije podrazumijevaju provedbu zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva korištenjem pročišćenog urana i plutonija odvojenih 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 u Mayak PA - ima projektirani kapacitet od 400 tona istrošenog goriva godišnje, iako trenutno opterećenje ne prelazi 150 tona godišnje; Postrojenje RT-2 (1500 tona godišnje) Rudarsko-kemijskog kombinata u fazi je zamrznute izgradnje. Francuska trenutno upravlja s dva takva pogona (UP-2 i UP-3 u Cap La Hagueu) s ukupnim kapacitetom od 1600 tona godišnje. Inače, ova postrojenja ne prerađuju samo gorivo iz francuskih nuklearnih elektrana, već su za njegovu preradu sklopljeni ugovori vrijedni više milijardi dolara s energetskim tvrtkama u Njemačkoj, Japanu, Švicarskoj i drugim zemljama. Tvornica Thorp radi u Velikoj Britaniji s kapacitetom od 1200 tona godišnje. Japan upravlja postrojenjem u Rokkasa-Muri s kapacitetom od 800 tona istrošenog goriva godišnje; postoji i pilot postrojenje u Tokai-Muri (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 rudarenja urana povezanih s prijelazom na razvoj manje bogatih ležišta s niskim sadržajem urana u rudi.

Mayak PA također proizvodi izotopne proizvode - radioaktivne izvore za znanost, tehnologiju, medicinu i poljoprivredu. Proizvodnju stabilnih (neradioaktivnih) izotopa provodi Tvornica Elektrokhimpribor, koja također provodi državne obrambene narudžbe.