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

Nuklearna energija se sastoji od veliki broj poduzeća za razne namjene. Sirovine za ovu industriju vade se iz rudnika urana. Nakon toga se isporučuje poduzećima za proizvodnju goriva.

Nadalje, gorivo se transportira u nuklearne elektrane, gdje ulazi u jezgru reaktora. Kada nuklearno gorivo ispuni svoj rok, podliježe zbrinjavanju. Vrijedi napomenuti da opasni otpad pojavljuju se ne samo nakon obrade goriva, već iu bilo kojoj fazi - od vađenja urana do rada u reaktoru.

Nuklearno gorivo

Gorivo je dvije vrste. Prvi je uran koji se kopa u rudnicima, odnosno prirodnog porijekla. Sadrži sirovine koje su sposobne tvoriti plutonij. Drugo je gorivo koje je umjetno stvoreno (sekundarno).

Također, nuklearno gorivo se dijeli prema kemijski sastav: metalni, oksidni, karbidni, nitridni i mješoviti.

Vađenje urana i proizvodnja goriva

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

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 vrši vađenjem plemenitih metala.

U rudarstvu je zdravlje ljudi izloženo velikom riziku, jer je uran otrovan materijal, a plinovi koji se ispuštaju tijekom 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 izloženo velikom riziku.

Obogaćeni uran je glavno gorivo za nuklearne elektrane, ali nakon njegove uporabe ostaje ogromna količina radioaktivnog otpada. Unatoč svoj opasnosti, obogaćivanje urana je sastavni proces stvaranja nuklearnog goriva.

NA prirodni oblik uran je gotovo nemoguće bilo gdje koristiti. Da biste ga iskoristili, morate ga obogatiti. Za obogaćivanje se koriste plinske centrifuge.

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

Prijevoz

U bilo kojoj fazi ciklusa goriva postoji transport. Izvode ga svi pristupačne načine O: 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. To je jedan od mnogih razloga zašto se smatra nesigurnim.

Razgradnja reaktora

Niti jedan reaktor nije demontiran. Čak i zloglasni Černobil Stvar je u tome što je, prema riječima stručnjaka, trošak demontaže jednak, ili čak premašuje cijenu izgradnje novog reaktora. Ali nitko ne može sa sigurnošću reći koliko će novca biti potrebno: trošak je izračunat na temelju iskustva demontaže malih stanica za istraživanje. Stručnjaci nude dvije mogućnosti:

1. Postavite reaktore i istrošeno nuklearno gorivo u groblja.
2. Izgradite sarkofage nad povučenim reaktorima.

U sljedećih deset godina, oko 350 reaktora diljem svijeta će ostati bez pogona i moraju biti povučeni. Ali budući da najprikladnija metoda u smislu sigurnosti i cijene nije izmišljena, ovo se pitanje još uvijek rješava.

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

Nuklearni otpad

Kao rezultat nuklearnih elektrana nastaje ogromna količina nuklearnog otpada. Ponovna prerada nuklearnog goriva također ostavlja za sobom opasan otpad. Međutim, niti jedna 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 čimbenik je vrijeme u kojem je otpad opasan. Svaki ima svoje vrijeme propadanja, tijekom kojeg je otrovan.

Vrste nuklearnog otpada

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

Nuklearni otpad podijeljen je u tri kategorije:

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

Prije nastavka opisa zatvorenog nuklearnog gorivnog ciklusa, kako sam se uvjerio, vrijedi puno detaljnije govoriti o procesu prerade istrošenog nuklearnog goriva – istrošenog nuklearnog goriva. I moram se složiti: uostalom, većina radiofobije, koju potpiruju svakakvi protivnici nuklearne energije, temelji se upravo na mitu o strašnoj štetnosti istrošenog nuklearnog goriva, koje vas jednostavno obara nevjerojatnom radioaktivnošću i uništiće cijeli planet iz dana u dan i mi, “jadnici”, zajedno s njim. Dakle, iako u početku nisam planirao, morat ću napisati ciklus unutar ciklusa - o skladištenju i preradi istrošenog nuklearnog goriva.

dio 3

Recikliranje nije uvijek išlo glatko. Sve do trenutka kada su počeli uvoditi Purex proces koji je 1947. godine patentirao Amerikanac Leanerd Asprey (Larned Brown Asprey), i na Zapadu i mi smo koristili bizmut-fosfatni proces razvijen u istom SAD-u 1943. godine. Bizmut-fosfatni proces korišten je, prije svega, za proizvodnju plutonija za oružje iz istrošenog nuklearnog goriva koje dolazi iz reaktora "naoštrenih" posebno za proizvodnju plutonija-239. Zahvaljujući njemu, Nagasaki je bio naboj plutonija koji je "zadovoljio" Nagasaki, a isti proces bizmut-fosfata korišten je u SSSR-u za stvaranje naših bombi. I Amerikanci i mi žurili smo s kovanjem nuklearnog štita i mača, pa su naše ruke do razvoja Aspreyeve ideje stigle kasnije nego što je bilo potrebno.

Bizmut-fosfatni proces ostavio nam je vrlo loše sjećanje na sebe: od 1957. godine, od Ozerska do Pionerska, na više od 300 km, protezao se istočno-uralski radioaktivni trag koji pokriva 23 tisuće četvornih kilometara i 272 tisuće ljudi koji žive na ovom području. Ateisti govore o ruži vjetrova, vjernici govore o tome da netko ili nešto štiti Rusiju, nema smisla raspravljati: trag istočnog Urala nije dotaknuo Sverdlovsk i Čeljabinsk, milijunske 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 tisuća ljudi. Nemoguće je ne govoriti o tome detaljno – morate dobro razumjeti kako je to postalo moguće i je li sve učinjeno da se to više nikada ne ponovi. Tako će, naravno, biti priče o ovoj nesreći u tvornici Mayak. Ali nemojmo odmah - prvo, pokušajmo detaljnije razumjeti što je SNF, kako se s njim postupa kod nas iu inozemstvu u Rusiji. Pa počnimo gledajući kako se SNF pohranjuje, a zatim ćemo se vratiti na način na koji se ponovno obrađuje.

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

"Otpad"?.. Da vas još jednom podsjetim što vidimo u uvjetnoj toni SNF-a. 924 kg urana-238. Vau, izlazi! Uostalom, iskopana je iz prirodne rude, u kojoj je često 99% ili čak više otpadnih stijena. Izvađeno iz rudnika/kamenoloma, očišćeno mehanički, kemijski, transportirano iz udaljenih kutova, pomicano u centrifugama - i nakon svega toga, netko to želi 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 - izotopa plutonija, koji jednostavno ne postoji u prirodi ni u jednom obliku, može "rasti" samo u samom reaktoru. 945 kilograma po toni svakako su korisne tvari koje čovjek dobiva velikim radom i velikim novcem. Još 21 kg su transuranski elementi.

“Transuranski” su oni koji su teži od urana, koji se također ne javljaju u prirodi, koji se također “uzgajaju” samo u nuklearnom reaktoru. Među njima je, na primjer, izotop neptunija-237 izvrstan izvorni materijal za dobivanje plutonija-238. A plutonij-238 je osnova RTG-ova, radioaktivnih izvora električne energije: raspadajući plutonij-238 proizvodi toplinu, a termoelektrični generator pretvara je u električnu energiju. RITEG-ove koristi oprema svemirskih vozila koja lete na mjesta gdje su solarni paneli već beskorisni. Primjerice, RTG opskrbljuje struju marsovskom roveru "Quoricity" - sada RTG daje 125 vata električne energije, za 14 godina proizvodit će 100 vata. RITEG-ovi su korišteni 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 djeluje na obalama mora uz iznenađujuće blago vrijeme. RITEG-ovi su rad meteoroloških postaja na istim takvim mjestima: postavljaju ih jednom, a do sljedećeg poziva - 20-30 godina u pričuvi. "Odlazak"?

Americij-241 je osnova mjernih instrumenata potrebnih u raznim industrijama. Samo ovaj element omogućuje, na primjer, kontinuirano mjerenje debljine metalnih traka, stakla. Uz pomoć americija-241 uklanja se elektrostatika iz plastike, sintetičkih filmova, papira tijekom 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 kila - riječ je o ultrakompaktnom reaktoru 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 americija-241, iz kojeg se može proizvesti gotovo kilogram americija-243.

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

Cijela radioaktivna opasnost je preostalih 30-35 kg takozvanih "produkta fisije". Lančana reakcija nije samo da je "jedan neutron izbacio dva neutrona, a oni su pak izbacili još četiri". Neutroni su neutroni, ali što se događa s atomom u koji se ovaj neutron udostojio srušiti? Pri udaru se atom urana-235 raspada, isto to čini i atom plutonija. Da, postoji još jedna "tajna" nuklearne energije koja zaslužuje nekoliko riječi.

Sjećate se kako nastaje plutonij u reaktoru? S vremena na vrijeme, "balast" u obliku urana-238 uzima neutron i, nakon dva beta raspada, pretvara se u plutonij-239. A plutonij ulazi u lančanu reakciju čak i lakše nego uran-235, i to čini 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 nuklearnom gorivu, je plutonij koji nije imao vremena “izgorjeti”, ali se proizvodi dvostruko više za vrijeme dok su gorivni elementi u reaktoru.

Dakle, sva štetnost istrošenog nuklearnog goriva su fragmenti nastali nakon što neutroni udare u jezgre urana-235 i jezgre plutonija. Tri-tri i pol kilograma najrjeđe prljavštine i gadosti u svakoj toni. Neki od tih 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 produkti fisije (u daljnjem tekstu - samo PD. Ne, samo P i D, nema potrebe dodavati dodatna slova, iako se od njih traži!) - opsceno su radioaktivni. Dakle, kada govorimo o ponovnoj preradi SNF-a, govorimo o tome kako ove iste 3-3,5% PD učiniti što sigurnijim, kako ponovno upotrijebiti neizgorjeli uran-235 i plutonij reaktorske klase. Za svaki slučaj, ponovit ću što je "reaktorski plutonij": mješavina izotopa plutonija s brojevima 239, 240 i 241. Plutonij-240 je ono zbog čega reaktorski plutonij nikada ne postane plutonij za oružje, odnosno ono što čini istrošeno nuklearno gorivo siguran u smislu nuklearne proliferacije.

Ne želim teoretizirati, pogledajmo samo sudbinu gorivih šipki nakon što su izvučene iz reaktora. Sklopovi "svjetle" i zagrijavaju se iznutra, dok se nuklearne reakcije nastavljaju u PD-u. Gdje staviti takvu "sreću"? Pa nemojte isto prevoziti! 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 omogućuju transport, šipke se vade, stavljaju u poseban spremnik debelih stijenki i odvoze u posebno "suho skladište". “Nakon” u slučaju reaktora voda-voda tri godine kasnije, ne može biti manje. Prijevoz uopće nije trivijalna operacija. Ugurati sklopove gorivih šipki u nešto od lijevanog željeza i olova - tolika težina! Budući da su spremnici samo čelični, ali napunjeni inertnim plinovima – apsorbiraju neutrone i istovremeno se hlade. A sada se sami kontejneri šalju u komplekse za transport i pakiranje, gdje je opet čelik, ali već upotpunjen betonom. Izvlačili su ga iz bazena, stavljali u kontejnere, pumpali plin u kontejnere, pakirali i fiksirali kontejnere u komplekse i tek nakon toga odvozili. Samo ovako i ništa drugo.

Gdje ih vode? Skladišta za suhi SNF implementirana su u Rusiji, SAD-u, Kanadi, Švicarskoj, Njemačkoj, Španjolskoj, Belgiji, Francuskoj, Engleskoj, Švedskoj, Japanu, Armeniji, Slovačkoj, Češkoj, Rumunjskoj, Bugarskoj, Argentini, Rumunjskoj, Ukrajini. Sve druge zemlje prisiljene su nekako pregovarati s njima. Međutim, što sam ja? "Nekako" - da, jasno je kako! Novac. Nema opcija.

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

Suho skladištenje također je velika tema. Poanta ovdje nije toliko u kvaliteti koliko u količini. Više od 400 komercijalnih reaktora diljem svijeta, stotine eksperimentalnih, eksperimentalnih, istraživačkih, podmorskih reaktora drugih nosača zrakoplova... Da. 378,5 tisuća tona SNF - za danas, za ljeto 2016. godine. I 10,5 tisuća tona godišnje. A 3-3,5% njih su PD. Nisam samo rekao da se u ovoj kratici uporno traže dodatna slova ... Puno. Mnogo. Stoga skladišni prostori trebaju puno, zahtijevaju velike količine. Ostali zahtjevi su jasni: sigurnost od zračenja, zaštita od bilo kakvog upada, najveća moguća udaljenost od velikih gradova. PD i nakon tri godine pod vodom nastavljaju biti aktivni - što znači da postoji i sustav hlađenja upotpunjen sustavom zaštite od zračenja. Općenito, problematično, skupo, ali nema opcija.

Pogledajmo pobliže kako je to organizirano u Rusiji, budući da je naše suho skladište SNF-a (s vašim dopuštenjem - u daljnjem tekstu Skladište SNF) pušteno u rad sasvim nedavno i na njemu su po prvi put primijenjene tehnološke inovacije, što ga danas čini jedinstvenim. A ove riječi nisu džingoistički domoljublje s mržnjom, već izjava o činjenicama od strane IAEA-e.

Izgradnja skladišta SNF-a u Železnogorsku, u Rudarsko-kemijskom kombinatu (u daljnjem tekstu MCC) započela je davne 2002. godine, ali je prošlo šest godina prije aktivnog rada: sve se dramatično promijenilo nakon što je Rusija usvojila svoj prvi savezni ciljni program „Omogućavanje nuklearna i radijacijska sigurnost za razdoblje od 2008. do 2015. godine”. Nakon toga je riješen problem financiranja, a generalni direktor Rudarsko-kemijskog kombinata Petr Gavrilov pokazao je da se i u naše vrijeme može raditi, zasukati rukave, isporučiti rezultat jasno prema rasporedu i bez financijskih prijevara koje su vam nabile zube. U prosincu 2011. pušteno je u rad skladište za SNF u Rudarsko-kemijskom kombinatu (vau, kakva skraćenica tok). Uspjeli smo! Ispunili smo točno procjenu - 16 milijardi rubalja, a popravimo ovu brojku preciznije, tako da je prikladnije usporediti s troškovima u zemljama koje se sada elegantno nazivaju "zapadni partneri". Tečaj rublje prema dolaru u 2011. je u prosjeku 31, pa je u SH uloženo 516 milijuna dolara. Volumen prve faze SH u Rudarsko-kemijskom kombinatu je 8.129 tisuća tona, odnosno aritmetika u Rusiji iznosi 6 milijuna 350 tisuća dolara za skladištenje 1 tisuću tona SNF (naravno, to su samo početni troškovi ).

A riječ "upravljano" s uskličnikom također nije samo takva. Problem je bio u tome što Proizvodno društvo Mayak nije prerađivalo SNF iz reaktora tipa RBMK - samo iz reaktora VVER. Sukladno tome, punila su se, punila i punila “mokra” skladišta za gorivo RBMK. Veliko “mokro” skladište u istom MCC-u spasilo je stanice od prepune, ali je 2011. i ono bilo prepuno. U ruskim nuklearnim elektranama godišnje se proizvede 650 tona SNF-a, a polovica njih je SNF iz RBMK-a, iako je njihov broj mnogo manji od VVER-a: tehnologija reaktora je takva da gorivo u RBMK-u izgara mnogo manje nego u VVER-u. Zbog toga je situacija 2011. bila vrlo napeta. Primjerice, "mokro" skladište Lenjingradske NEK do tog trenutka bilo je popunjeno 95%: još jedno istovar goriva i NEK bi jednostavno morala biti zaustavljena. Prvi vlak s istrošenim nuklearnim gorivom iz Sankt Peterburga stigao je već u veljači 2012. godine - problem je riješen “jednostavnim” poštivanjem rasporeda rada s točnošću na sat. Hej, kozmodrome Vostochny!.. Potražite telefon Petra Gavrilova, tražite predavanje kako se radi. Od prosinca 2011. riješen je problem SNF-a za Lenjingradsku, Kursku i Smolensku NE. SNF iz "mokrog" skladišta samog MCC-a pretovaruje se u suho skladište, au njega se pretovaruje SNF iz ove tri NE, koje je odležalo duže od razdoblja nakon kojeg je moguć transport.

Zašto je MCC odabran kao mjesto središnjeg, glavnog skladišta? Pa, prije svega, zbog velikog iskustva stečenog tijekom rada “mokrog” skladišta i zbog toga što je Rudarsko-kemijski kombinat planirao i gradi postrojenje za preradu SNF kapaciteta 1500 tona godišnje. Opet vas molim da obratite pažnju na brojke: ruske nuklearne elektrane godišnje proizvedu 650 tona istrošenog nuklearnog goriva godišnje, Mayak ih reciklira 600, tvornica u Rudarsko-kemijskom kombinatu preradit će još 1500. Stopa prerade planirano je da bude tri puta veći od protoka istrošenog nuklearnog goriva. Za što? Rusija će moći prihvatiti na preradu SNF iz reaktora sovjetske izvedbe, a nalaze se na području Ukrajine, u Armeniji, Bugarskoj, Češkoj, Finskoj, a da ne govorimo o novim nuklearnim elektranama koje Rosatom gradi oko svijet. Ideja je očita: zaraditi novac ne samo na izgradnji reaktora, opskrbljujući 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) odabran i za skladištenje i za ponovnu preradu SNF-a. Sigurnosni način rada ovog objekta izgrađen je davno i radi bez i najmanjeg odstupanja. Seizmička opasnost za takve objekte vrlo je važna točka, a Železnogorsk se nalazi u jednom od najsigurnijih područja našeg planeta u tom pogledu. Naravno, nitko nije zaboravio na potrese tijekom izgradnje: zgrada CX-a može izdržati udarce do 9,7 bodova. Istina, u povijesti Zemlje nije bilo takvih potresa u Sibiru, ali ako je tako, onda s marginom. I, sasvim tradicionalno za ruska nuklearna postrojenja, u obzir se uzima i pad zrakoplova na krov CX-a.

Koliko ste zabrinuti za sigurnost od zračenja? Nedovršena zgrada tvornice RT-2 pažljivo je demontirana, a nakon pomnih proračuna na njezinom je temelju izgrađena potpuno nova. Nova zgrada je, na trenutak, 80 tisuća 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 posebnim spremnicima napunjenim inertnim plinom i u kojima su “sklopovi” čvrsto učvršćeni. U MCC-u se stavljaju u posebne kanistere - ponovno napunjene inertnim plinom. “Sklopovi” se nastavljaju zagrijavati, pa ne može biti puno hlađenja. Osim toga, inertni plinovi potpuno isključuju koroziju, što je, vidite, također važno. Pernice su postavljene na police i međusobno udaljene kako ne bi ometale konvekciju zraka. Sve te mjere osmišljene su kako bi osigurale da SH nastavi tiho funkcionirati u slučaju potpunog nedostatka struje i osoblja – iako zapravo ne zamišljam što bi se moralo dogoditi da se takav slučaj dogodi. Pa, možda kratki spoj ljestvice "Krasnojarsk Territory" ujutro 1. siječnja ... Jednom riječju, NIKIMT-Atomstroy, koji je sve to dizajnirao, dao je sve od sebe. I nemojte bježati od kratice - Rosatom pažljivo čuva imena koja su se pojavila u zoru nuklearnog projekta! NIKIMT je Znanstveno-istraživački i projektantski institut za tehnologiju montaže. Ufff!

Nisu samo ljudi iz IAEA-e posjetili MCC. Na primjer, došli su Japanci - i iz njih su potekle suze nježnosti od seizmičke sigurnosti. Pitali su za jamstveni rok skladištenja i odbili su vjerovati da je staro samo 50 godina - sigurni su da je to neka šala, jer prema njihovim standardima ne može biti manje 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 po nekoliko puta svakakvi borci za okoliš i novinari, trčali sa šalterima posvuda - bez fonita, koliko god se trudili. Pozivani su na javne rasprave kako je propisano svim vrstama uputa - putem medija, televizije, interneta. Društveni aktivisti nisu bili lijeni – dolazili su i pregledavali. U Sibiru postoji Javna ekološka komora građanske skupštine Krasnojarsk teritorij(ne, pa tko piše tako kratka imena...), koji je sažeo rezultate javnih rasprava: "Nema razloga za kontroverze oko svih vrsta sigurnosti u skladištu istrošenog nuklearnog goriva u Železnogorsku."

Pa, u međuvremenu su svi trčali i čačkali, Petr Gavrilov i šef odjela za kapitalnu izgradnju tvornice Aleksej Vekencev nastavili su s radom - uostalom, u prosincu 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-kemijski kombinat je mirne savjesti nastavio raditi na proširenju skladišta objektu. Državno povjerenstvo je u prosincu 2015. godine potpisalo potvrdu o prijemu u rad SH „u punom razvoju“, tihi, neprimjetno prošli događaj, pouzdano i pouzdano nezapažen od naših velikih medija. Što su to nekoliko desetaka tisuća kocki betona kada je vrijeme za prebrojavanje kamenčića u Kirkorovljevom perju? u svijetu kompleksa centraliziranog suhog skladištenja istrošenog nuklearnog goriva”. I opet, točno po rasporedu. I opet – bez korupcijskih skandala.

"Do sada jedini na svijetu" sada je s naglaskom na riječ "pa". Jer 2012. i do sada su Japan, Španjolska i Južna Koreja već donijele odluke o izgradnji istih centraliziranih suhih skladišta. Naglašavam – isto. Zamjenik ministra energetike Sjedinjenih Država također je dvaput dolazio u posjet, ali nema sumnje - "isti" se tamo neće pojaviti. Pričvrstit će trijem i on će odmah postati epohalno znanje. Međutim, situacija s istrošenim nuklearnim gorivom u Americi zaslužuje posebnu napomenu - tamo je sve vrlo dramatično, iako je mjestimično prilično komično. Nekakva američka „atomska tradicija“ – praviti ozbiljne projekte na način da je često nemoguće gledati bez osmijeha, kunem se u centrifugu!

Pa, što završetak izgradnje punog volumena 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, i to ne samo iz nuklearnih elektrana u samoj Rusiji. Rudarsko-kemijski kombinat spreman je za skladištenje prihvatiti SNF s područja Ukrajine, Bugarske, Češke Republike, a “mokro” skladište SNF Armenske NEK se priprema za djelomični istovar. No, krajnji cilj nije skladištenje istrošenog goriva samo po sebi, krajnji cilj je samo zatvaranje ciklusa nuklearnog goriva: MCC planira izgraditi eksperimentalni demonstracijski centar za preradu istrošenog nuklearnog goriva. Definitivno ću se vratiti na obradu SNF-a, ali nakon što ukratko “ispitamo” što se događa sa skladištenjem SNF-a u raznim zanimljivim zemljama.

U kontaktu s

MOSKVA, 21. lipnja - RIA Novosti. Proizvodno udruženje Mayak (Ozersk, Čeljabinska regija), poduzeće državne korporacije Rosatom, planira postati prvo poduzeće na svijetu do 2020. godine koje je ovladalo tehnologijama za preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) bilo koje vrste, zamjenik direktor tvrtke"Mayak" za strateški razvoj Dmitry Kolupaev.

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

Prerada istrošenog nuklearnog goriva je visokotehnološki proces koji ima za cilj minimiziranje opasnosti od zračenja od SNF-a, sigurno odlaganje neiskorištenih komponenti, odvajanje korisne tvari i osiguravanje njihove daljnje uporabe. Industrijska prerada istrošenog nuklearnog goriva provodi se u tri zemlje - u Rusiji, Francuskoj, Velikoj Britaniji.

"Mayak" provodi projekt proširenja asortimana SNF koji se prerađuje u vlastitom pogonu. Konkretno, savladana je tehnologija za preradu SNF-a iz ruskih reaktora VVER-1000. Ovaj projekt omogućit će poduzeću da u idućih godinu i pol do dvije godine postane jedino poduzeće na svijetu koje može prerađivati ​​bilo koju vrstu istrošenog nuklearnog goriva, uključujući istrošeno nuklearno gorivo stranog dizajna, kao i neispravne gorive sklopove. Time će Rosatom dobiti dodatne konkurentske prednosti na svjetskim tržištima.

Mayak je prvi industrijski pogon domaće nuklearne industrije. Stvoren je za proizvodnju plutonija za oružje, neophodnog za stvaranje Sovjetskog Saveza atomsko oružje. Prioritetna područja rada Mayaka u ovom trenutku su prerada istrošenog nuklearnog goriva, proizvodnja izotopa i opreme za praćenje zračenja, te ispunjavanje državne obrambene narudžbe.

Kompleks "svejedi".

"Iza posljednjih godina Mayak je postigao značajan napredak u preradi istrošenog nuklearnog goriva iz istraživačkih reaktora. Savladana je prerada nekoliko sastava goriva, no možda će ključni projekt biti prerada uran-cirkonijevog goriva. Proizvodni kapaciteti za to trebali bi biti spremni ove godine", rekao je Kolupaev.

Pojasnio je da će to biti pilot postrojenje koje će najprije omogućiti razradu potrebnih tehnologija, a onda zapravo postati proizvodni pogon.

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

Eksperimentalna prerada uran-cirkonijevog SNF-a trebala bi biti dovršena do 2018. godine, dodao je Kolupaev. "To će zapravo Mayak učiniti apsolutnim tehnološkim liderom u pogledu raspona sastava goriva koje će naše poduzeće moći obraditi, jer nakon ovladavanja ovom tehnologijom možemo prerađivati ​​bilo koji sastav goriva", rekao je.

"A konačna točka će vjerojatno biti razvoj prerade istrošenog goriva iz AMB reaktora prve etape NE Belojarsk. Problem nije toliko u samim sastavima goriva (nekoliko desetaka vrsta goriva korišteno je u prvom i druge jedinice stanice), ali u geometrijskim dimenzijama sklopova istrošenog goriva", rekao je Kolupaev.

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

“Planira se da bude stvoren do 2020. A tada će se u Mayaku u potpunosti stvoriti kompleks za obradu “svejeda” - kao različiti tipovi SNF, te u smislu veličine sklopova istrošenog goriva”, rekao je zamjenik generalnog direktora Mayaka.

Recikliranje radioaktivnog otpada

Osim prerade SNF-a, Mayak se aktivno bavi razvojem tehnologije prerade radioaktivnog otpada, podsjetio je Kolupaev.

"Poduzeće u bliskoj budućnosti planira pokrenuti pogon za skrućivanje dugotrajnog otpada srednje razine, uglavnom koji sadrži plutonij, za koji cementiranje, kao što to rade naši kolege u Velikoj Britaniji, na primjer, nije optimalno. Naš pristup temelji se na korištenju matrice nalik keramici, koja ima veliku trajnost i dobar kapacitet otpada", rekao je.

Prošla godina bila je svojevrsni "start-up" za Mayak u smislu provedbe projekta obrade izvora ionizirajućeg zračenja, istaknuo je Kolupaev.

"U potpunosti smo ispunili svoje obveze u pogledu obujma povrata izvora. Ove godine će količine vraćenih izvora na zbrinjavanje biti znatno veće. Optimiziramo tehnologiju zbrinjavanja izvora kako bismo to učinili jeftinijim i privlačnijim kupcima. U potpunosti smo ispunili svoje obveze u pogledu obujma povrata izvora. To je vrlo važno područje koje će našim partnerima omogućiti da dobiju gotov ciklus usluga - od trenutka isporuke izvora do njihovog potpunog raspolaganja", dodao je.

MOSKVA, 20. studenog - RIA Novosti. Rudarsko-kemijski kombinat, poduzeće državne korporacije Rosatom (GKhK, Železnogorsk, Krasnojarsk teritorij), započeo je probnu preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) iz ruskih nuklearnih elektrana korištenjem jedinstvenih tehnologija koje ne stvaraju rizik za okoliš. u industrijskim razmjerima takva "zelena" prerada započet će u MCC-u nakon 2020. godine.

U izotopno-kemijskom postrojenju MCC-a prethodno je izgrađen najmoderniji svjetski start-up kompleks Eksperimentalnog demonstracijskog centra (ODC) za radiokemijsku preradu istrošenog nuklearnog goriva iz nuklearnih reaktora, koji će koristiti najnovije, ekološki prihvatljive tehnologije takozvane generacije 3+. Početni kompleks omogućit će izradu tehnoloških režima za preradu SNF-a u poluindustrijskoj razini. U budućnosti se na temelju ODC-a planira izgradnja velikog postrojenja RT-2 za regeneraciju istrošenog nuklearnog goriva.

Značajka tehnologija koje će se koristiti u ODC-u bit će potpuna odsutnost tekućeg niskoradioaktivnog otpada. Tako će ruski stručnjaci imati jedinstvenu priliku prvi put u svijetu dokazati u praksi da je obrada nuklearnih materijala moguća bez štete po okoliš. Prema riječima stručnjaka, niti jedna druga zemlja osim Rusije ne posjeduje ove tehnologije sada. Izgradnja centra bio je tehnološki najsloženiji projekt ikada novija povijest GCC.

Prvi istrošeni gorivni sklop reaktora VVER-1000 iz NE Balakovo, koji je bio pohranjen u elektrani 23 godine, postavljen je u jednu od "vrućih ćelija" ODC-a - kutiju za daljinski upravljani rad s visokoradioaktivnim tvari, izvijestila je u ponedjeljak korporativna publikacija ruskih novina nuklearne industrije "Zemlja Rosatom".

"Počinjemo razrađivati ​​načine rada (obrada istrošenog nuklearnog goriva). Sada je glavna stvar razraditi tehnologiju koja će biti u osnovnoj shemi postrojenja RT-2", objasnio je Igor Seelev, direktor izotopa -kemijska tvornica Rudarsko-kemijskog kombinata, citiraju list.

"Zelene" tehnologije

Najprije se provodi takozvano termokemijsko 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 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 urana i plutonijevog dioksida, od kojih se planira proizvoditi miješano oksidno uran-plutonij MOX gorivo za reaktore na brze neutrone i REMIX gorivo za reaktore toplinskih neutrona koji čine osnovu moderna nuklearna energija.

Proizvodi fisije su kondicionirani, vitrificirani i pakirani u zaštitni spremnik. Tekući 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 demonstracijski centar početi s radom u industrijskim razmjerima nakon 2020. godine, a 2021. MCC očekuje recikliranje desetaka tona istrošenog goriva iz reaktora VVER-1000, objavila je Strana Rosatom, citirajući Petra Gavrilova, generalnog direktora poduzeće.

U ciklusu nuklearnog goriva vjeruje se da će se zbog proširene reprodukcije nuklearnog "goriva" baza goriva nuklearne energije značajno proširiti, a također će biti moguće smanjiti volumen radioaktivnog otpada zbog "spaljivanja" opasnih radionuklida. Rusija, prema stručnjacima, zauzima prvo mjesto u svijetu u tehnologijama za izgradnju reaktora na brzim neutronima, koji su neophodni za implementaciju CNFC-a.

Savezno državno jedinstveno poduzeće "Rudarsko-kemijski kombinat" ima status savezne nuklearne organizacije. MCC je ključno poduzeće Rosatoma za stvaranje tehnološkog kompleksa za zatvoreni ciklus nuklearnog goriva na bazi inovativne tehnologije nova generacija. Rudarsko-kemijski kombinat po prvi put u svijetu koncentrira tri visokotehnološke procesne jedinice odjednom - skladištenje istrošenog nuklearnog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, njegovu preradu i proizvodnju novog nuklearnog MOX goriva za reaktore na brze neutrone.

Gorivo koje je bilo u nuklearnom reaktoru postaje radioaktivno, odnosno opasno za okoliš i ljude. Stoga se njime rukuje na daljinu i uz korištenje paketa za pakiranje debelih stijenki koji mu omogućuju da apsorbira zračenje koje emitira. No, osim opasnosti, istrošeno nuklearno gorivo (SNF) može donijeti i nedvojbene koristi: ono je sekundarna sirovina za dobivanje svježeg nuklearnog goriva, budući da sadrži uran-235, izotope plutonija i urana-238. Prerada istrošenog nuklearnog goriva može smanjiti nastalu štetu okoliš kao rezultat razvoja nalazišta urana, budući da se svježe gorivo proizvodi od pročišćenog urana i plutonija - proizvoda prerade ozračenog goriva. Štoviše, iz istrošenog nuklearnog goriva oslobađaju se radioaktivni izotopi koji se koriste u znanosti, tehnologiji i medicini.

Poduzeća za skladištenje i/ili preradu SNF - Proizvodno udruženje Mayak (Ozersk, Chelyabinsk Region) i Rudarsko-kemijska tvornica (Zheleznogorsk, Krasnoyarsk Territory) dio su Kompleksa nuklearne i radijacijske sigurnosti Državne korporacije Rosatom. Istrošeno nuklearno gorivo prerađuje se u Proizvodnoj udruzi Mayak, a u Rudarsko-kemijskom kombinatu dovršava se izgradnja novog “suhog” skladišta istrošenog nuklearnog goriva. Razvoj nuklearne energije u našoj zemlji, po svemu sudeći, također će za sobom povlačiti povećanje opsega poduzeća za gospodarenje istrošenim nuklearnim gorivom, pogotovo jer strategije razvoja ruskog kompleksa nuklearne industrije podrazumijevaju provedbu zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva. korištenjem pročišćenog urana i plutonija odvojenih od istrošenog nuklearnog goriva.

Danas pogoni za preradu SNF rade samo u četiri zemlje svijeta - Rusiji, Francuskoj, Velikoj Britaniji i Japanu. Jedina operativna tvornica u Rusiji - RT-1 u Proizvodnoj udruzi 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-kemijskom kombinatu je u fazi zamrznute izgradnje. U Francuskoj su trenutno u pogonu dvije takve tvornice (UP-2 i UP-3 u La Hague Cape) ukupnog kapaciteta 1600 tona godišnje. Inače, u tim elektranama ne prerađuje se samo gorivo iz francuskih nuklearnih elektrana, već su sklopljeni višemilijardni ugovori za njegovu preradu s energetskim tvrtkama u Njemačkoj, Japanu, Švicarskoj i drugim zemljama. U Velikoj Britaniji tvornica Thorp radi s kapacitetom od 1200 tona godišnje. Japan vodi poduzeće smješteno u Rokkase-Mura s 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 "zatvaranja" ciklusa nuklearnog goriva, koji postupno postaje ekonomski isplativ s obzirom na povećanje troškova rudarenja urana povezanog s prijelazom na razvoj manje bogatih ležišta s niskim sadržajem urana u ruda.

PA Mayak također proizvodi izotopske proizvode - radioaktivne izvore za znanost, tehnologiju, medicinu i poljoprivredu. Proizvodnju stabilnih (neradioaktivnih) izotopa obavlja Kombinat Elektrohimpribor, koji, između ostalog, ispunjava i državnu obrambenu narudžbu.