Varna nevarnost. Tretji del: predelava SNF v Rusiji Tehnologija predelave SNF

Jedrska energija je sestavljena iz velika količina podjetja za različne namene. Surovine za to industrijo pridobivajo iz rudnikov urana. Nato se dostavi v obrate za proizvodnjo goriva.

Gorivo se nato transportira v jedrske elektrarne, kjer vstopi v sredico reaktorja. Ko se jedrsko gorivo izteče, ga je treba odstraniti. Omeniti velja, da nevarni odpadki se pojavijo ne samo po predelavi goriva, ampak tudi na kateri koli stopnji - od rudarjenja urana do dela v reaktorju.

Jedrsko gorivo

Obstajata dve vrsti goriva. Prvi je uran, ki se pridobiva v rudnikih oz. naravnega izvora. Vsebuje surovine, ki lahko tvorijo plutonij. Drugo je gorivo, ki je umetno ustvarjeno (sekundarno).

Tudi jedrsko gorivo delimo glede na kemična sestava: kovinski, oksidni, karbidni, nitridni in mešani.

Pridobivanje urana in proizvodnja goriva

Velik delež proizvodnje urana prihaja iz le nekaj držav: Rusije, Francije, Avstralije, ZDA, Kanade in Južne Afrike.

Uran je glavni element za gorivo v jedrskih elektrarnah. Da pride v reaktor, gre skozi več faz predelave. Najpogosteje se nahajališča urana nahajajo poleg zlata in bakra, zato se njegovo pridobivanje izvaja z ekstrakcijo plemenitih kovin.

Pri rudarjenju je zdravje ljudi zelo ogroženo, saj je uran strupen material, plini, ki nastajajo pri njegovem rudarjenju, pa povzročajo različne oblike raka. Čeprav sama ruda vsebuje zelo majhno količino urana - od 0,1 do 1 odstotka. Zelo ogroženo je tudi prebivalstvo, ki živi v bližini rudnikov urana.

Obogateni uran je glavno gorivo za jedrske elektrarne, a po njegovi uporabi ostane ogromno radioaktivnih odpadkov. Kljub vsem nevarnostim je bogatenje urana sestavni proces ustvarjanja jedrskega goriva.

IN naravna oblika Urana praktično ni mogoče uporabiti nikjer. Da bi ga lahko uporabili, ga je treba obogatiti. Za obogatitev se uporabljajo plinske centrifuge.

Obogateni uran se ne uporablja le v jedrski energiji, ampak tudi pri proizvodnji orožja.

Prevozništvo

Na kateri koli stopnji gorivnega cikla obstaja prevoz. Izvajajo ga vsi dostopne načine: po kopnem, morju, zraku. To je veliko tveganje in velika nevarnost ne samo za okolje, ampak tudi za ljudi.

Pri transportu jedrskega goriva ali njegovih elementov pride do številnih nesreč, ki povzročijo izpust radioaktivnih elementov. To je eden od mnogih razlogov, zakaj se šteje za nevarno.

Razgradnja reaktorjev

Noben od reaktorjev ni bil razstavljen. Celo razvpiti Černobil. Bistvo je v tem, da so stroški razgradnje po ocenah strokovnjakov enaki ali celo višji od stroškov gradnje novega reaktorja. Toda nihče ne more natančno povedati, koliko denarja bo potrebno: stroški so bili izračunani na podlagi izkušenj z razstavljanjem majhnih postaj za raziskave. Strokovnjaki ponujajo dve možnosti:

1. Reaktorje in izrabljeno jedrsko gorivo postavite v odlagališča.
2. Zgradite sarkofage nad razgrajenimi reaktorji.

V naslednjih desetih letih bo približno 350 reaktorjev po vsem svetu doseglo svojo življenjsko dobo in jih bo treba umakniti iz obratovanja. Ker pa najprimernejša metoda v smislu varnosti in cene ni bila izumljena, se to vprašanje še vedno rešuje.

Trenutno po vsem svetu deluje 436 reaktorjev. Seveda je to velik prispevek k energetskemu sistemu, vendar je zelo nevaren. Raziskave kažejo, da bodo jedrske elektrarne v 15-20 letih lahko nadomestile postaje na vetrno energijo in sončne celice.

Jedrski odpadki

Ogromna količina jedrskih odpadkov nastane zaradi delovanja jedrskih elektrarn. Pri predelavi jedrskega goriva ostanejo tudi nevarni odpadki. Vendar nobena od držav ni našla rešitve problema.

Danes se jedrski odpadki hranijo v začasnih skladiščih, v vodnih bazenih ali plitvo zakopani pod zemljo.

Najvarnejši način je shranjevanje v posebnih skladiščih, vendar je tudi tu, tako kot pri drugih metodah, možno uhajanje sevanja.

Dejansko imajo jedrski odpadki določeno vrednost, vendar zahtevajo strogo upoštevanje pravil za njihovo skladiščenje. In to je najbolj pereč problem.

Pomemben dejavnik je čas, v katerem so odpadki nevarni. Vsak ima svojo dobo razpadanja, v katerem je strupen.

Vrste jedrskih odpadkov

Med delovanjem katere koli jedrske elektrarne njeni odpadki pridejo v okolje. To je voda za hlajenje turbin in plinastih odpadkov.

Jedrske odpadke delimo v tri kategorije:

1. Nizka raven - oblačila zaposlenih v jedrski elektrarni, laboratorijska oprema. Takšni odpadki lahko prihajajo tudi iz zdravstvenih ustanov in znanstvenih laboratorijev. Ne predstavljajo velike nevarnosti, vendar zahtevajo upoštevanje varnostnih ukrepov.
2. Vmesni nivo - kovinski zabojniki, v katerih se prevaža gorivo. Njihova stopnja sevanja je precej visoka in tiste, ki so blizu njih, je treba zaščititi.
3. Visoka raven je izrabljeno jedrsko gorivo in produkti njegove predelave. Raven radioaktivnosti se hitro zmanjšuje. Visokoradioaktivnih odpadkov je zelo malo, okoli 3 odstotke, a vsebujejo 95 odstotkov vse radioaktivnosti.

Preden nadaljujem z opisom zaprtega jedrskega gorivnega cikla, kot sem bil prepričan, velja veliko bolj podrobno spregovoriti o procesu predelave SNF - izrabljenega jedrskega goriva. In moram se strinjati: navsezadnje večina radiofobije, ki jo podpihujejo najrazličnejši nasprotniki jedrske energije, temelji prav na mitu o strašni škodljivosti izrabljenega jedrskega goriva, ki te z neverjetno radioaktivnostjo in iz dneva v dan preprosto potolče. bo danes uničil ves planet in nas, »reveže«, skupaj z njim. Torej, čeprav sprva nisem načrtoval, bom moral napisati cikel v ciklu - o skladiščenju in predelavi izrabljenega jedrskega goriva.

3. del

Pri predelavi stvari niso vedno potekale gladko. Dokler se ni začel uvajati postopek Purex, ki ga je leta 1947 patentiral Američan Larned Brown Asprey, smo tako na zahodu kot pri nas uporabljali bizmut-fosfatni postopek, razvit v istih ZDA leta 1943. Postopek bizmut-fosfata je bil najprej uporabljen za proizvodnjo orožnega plutonija iz izrabljenega goriva, ki je prihajalo iz oploditvenih reaktorjev, "prilagojeno" posebej za ustvarjanje plutonija-239. Po njegovi zaslugi je bil Nagasaki "zadovoljen" s plutonijevim nabojem in isti postopek bizmut-fosfata je bil uporabljen v ZSSR za ustvarjanje naših bomb. Tako Američanom kot nam se je mudilo kovati jedrski ščit in meč, zato smo se Aspreyeve zamisli lotili kasneje, kot je bilo treba.

Bizmut-fosfatni proces nam je ostal v zelo slabem spominu: od leta 1957 se je od Ozerska do Pionerska vzhodnouralska radioaktivna sled raztezala na več kot 300 km, pokrivala je 23 tisoč kvadratnih kilometrov in na tem ozemlju živelo 272 tisoč ljudi. Ateisti govorijo o roži vetrov, verniki govorijo o tem, da nekdo ali nekaj varuje Rusijo, nima smisla se prepirati: vzhodnouralska sled se ni dotaknila Sverdlovska in Čeljabinska, mest z več kot milijonom prebivalcev. Ampak jedrsko orožje pobral svojo krvavo letino - v prvih 10 dneh je zaradi sevanja umrlo najmanj 200 ljudi, skupno število žrtev pa je ocenjeno na 250 tisoč ljudi. Nemogoče je, da o tem ne govorimo podrobno - jasno morate razumeti, kako je to postalo mogoče in ali je bilo storjeno vse, da se to nikoli več ne zgodi. Torej, seveda bo zgodba o tej nesreči v tovarni Mayak. Vendar ne storimo tega takoj - najprej poskusimo podrobneje razumeti, kaj je izrabljeno jedrsko gorivo in kako se z njim ravna tukaj in v tujini v Rusiji. Začnimo torej s preučevanjem, kako se izrabljeno jedrsko gorivo skladišči, nato pa preidimo na metode za njegovo predelavo.

Med brskanjem po spletnih straneh Greenpeacea in drugih okoljskih aktivistov sem včasih naletel na kratico SNF kot »odpadno« jedrsko gorivo.

»Odpadki«?.. Naj vas še enkrat spomnim, kaj vidimo v konvencionalni toni izrabljenega jedrskega goriva. 924 kg urana-238. Vau, "izguba"! Navsezadnje je bila pridobljena iz naravne rude, ki pogosto vsebuje 99% ali celo več odpadnih kamnin. Izvlekli so jih iz rudnikov/kamnolomov, mehansko, kemično prečistili, prepeljali iz oddaljenih kotičkov, vrteli v centrifugah - in po vsem tem, ali želi kdo temu reči "odpadek"? Prekleto, brez vesti ... Naprej - približno 8-9 kg urana-235, na katerem pravzaprav deluje vsa naša jedrska energija. Od 10 do 12 kg so izotopi plutonija, ki preprosto ne obstaja v naravi v nobeni obliki, lahko le »raste« v samem reaktorju. 945 kilogramov na tono je zagotovo koristnih snovi, ki jih je človek pridobil z ogromnim delom in veliko denarja. Še 21 kg je transuranovih elementov.

»Transurani« so tisti, ki so težji od urana, ki jih prav tako ne najdemo v naravi in ​​jih prav tako »vzgojimo« le v jedrskem reaktorju. Med njimi je na primer izotop neptunija-237 odlična izhodiščna snov za proizvodnjo plutonija-238. In plutonij-238 je osnova RTG-jev, radioaktivnih virov električne energije: plutonij-238 pri razpadu proizvaja toploto, termoelektrični generator pa jo pretvarja v elektriko. RTG napajajo opremo vesoljskih plovil, ki letijo tja, kjer sončne celice niso več uporabne. Na primer, RTG zagotavlja elektriko roverju Quority Mars - zdaj RTG zagotavlja 125 vatov električne energije, čez 14 let bo proizvedel 100 vatov. Oprema Voyager, kot tudi oprema New Horizonta, izstreljenega na Pluton, je delovala in še vedno deluje na RTG. In tudi RTG - navigacijska oprema vzdolž severne morske poti, ki že leta deluje na obalah morij s presenetljivo nežnim vremenom. RTG so delo vremenskih postaj na istih mestih: enkrat se postavijo, do naslednjega klica pa imajo še 20-30 let. "Umik"?..

Americij-241 je osnova merilnih instrumentov, potrebnih v najrazličnejših panogah. Samo ta element omogoča na primer neprekinjeno merjenje debeline kovinskih trakov in pločevine. S pomočjo americija-241 odstranimo elektrostatiko iz plastike, sintetičnih filmov in papirja med njihovo proizvodnjo, uporablja se v nekaterih detektorjih dima. Americij-243 je še bolj obetaven – lahko povzroči verižno reakcijo s kritično maso le 3,78 kg. Ne, ne za bombe, pomiri se, ne skrbi. 3,78 kilo je ultrakompakten reaktor, ki se tiho dvigne v orbito, od koder je mogoče vesoljsko plovilo izstreliti v globoko vesolje s povsem drugačno hitrostjo kot današnja vesoljska plovila. Ne, tukaj si ne izmišljam fantastične zgodbe: tona izrabljenega goriva vsebuje približno kilogram americija-241, iz katerega je mogoče proizvesti skoraj kilogram americija-243.

O transuranovih atomih in njihovih izotopih lahko naštevamo – mnogi med njimi so že zanimivi, mnogi odpirajo najbolj mamljive možnosti. Zato želim razumeti in odpustiti osebi, ki izrabljeno jedrsko gorivo imenuje "odpadek". Želim, a ne morem.

Celotna radioaktivna nevarnost je preostalih 30-35 kg tako imenovanih "produktov cepitve". Verižna reakcija ni le "en nevtron, ki izbije dva nevtrona, ti pa nato izločijo še štiri." Nevtroni so nevtroni, toda kaj se zgodi z atomom, v katerega se ta nevtron usmili, da trči? Trk povzroči, da atom urana-235 razpade, atom plutonija pa stori enako. Da, obstaja še ena »skrivnost« jedrske energije, ki si zasluži nekaj besed.

Se spomnite, kako plutonij nastane v reaktorju? Od časa do časa »balast« v obliki urana-238 sprejme nevtron in se po dveh beta razpadih spremeni v plutonij-239. In plutonij vstopi v verižno reakcijo še lažje kot uran-235, in to takoj, ko nastane. Plutonij "gori" in dodaja moč vsem našim reaktorjem - in to je dobro in koristno. 1% plutonija, ki je v povprečju vsebovan v izrabljenem gorivu, je plutonij, ki ni imel časa "izgoreti", in se ga proizvede dvakrat več v času, ko so gorivni elementi v reaktorju.

Torej, vsa škodljivost izrabljenega jedrskega goriva so drobci, ki nastanejo, ko nevtroni zadenejo jedra urana-235 in jedra plutonija. Tri do tri kilograme in pol najredkejše nesnage in gnusobe v vsaki toni. Nekateri od teh elementov začnejo aktivno "jesti" nevtrone in upočasnijo reakcijo. Nekateri od teh elementov poslabšajo trdnost peletov za gorivo, zaradi česar so krhki, nekateri pa so na splošno plini, ki povzročijo, da peleti za gorivo "nabreknejo". In vsi fisijski produkti (v nadaljevanju – preprosto PD. Ne, samo P in D, ni treba dodajati dodatnih črk, čeprav jih zahtevajo!) – so nespodobno radioaktivni. Torej, ko govorimo o predelavi izrabljenega goriva, govorimo o tem, kako narediti te iste 3–3,5 % FP čim bolj varne, kako ponovno uporabiti nezgoreli uran-235 in reaktorski plutonij. Za vsak slučaj bom ponovil, kaj je »reaktorski plutonij«: mešanica plutonijevih izotopov s številkami 239, 240 in 241. Plutonij-240 je tisto, zaradi česar reaktorski plutonij nikoli ne postane plutonij za orožje, to je tisto, kar naredi izrabljeno jedrsko gorivo varno z vidika širjenja jedrskega orožja.

Nočem teoretizirati, poglejmo samo usodo gorivnih palic po tem, ko so jih potegnili iz reaktorja. Sklopi »sevajo« in segrevajo od znotraj, saj se jedrske reakcije nadaljujejo v PD. Kam dati to "srečo"? No, ne prevažajte ga! Voda, najpreprostejša voda, zelo dobro upočasnjuje nevtrone - zato so gorivne palice z izrabljenim jedrskim gorivom postavljene v posebne bazene na kraju samem. Ko radioaktivnost in temperatura padeta na vrednosti, ki omogočajo njihov transport, se palice odstranijo, dajo v posebno posodo z debelimi stenami in prepeljejo v posebna "suha skladišča". »Potem« v primeru reaktorjev voda-voda so tri leta, manj je nemogoče. Prevoz sploh ni nepomembna operacija. Zapičite sklope gorivnih palic v nekaj iz litega železa in svinca - to je teža! Zato so posode preprosto jeklene, vendar so napolnjene z inertnimi plini – absorbirajo nevtrone in jih hkrati hladijo. In zdaj se kontejnerji sami pošljejo v transportne in pakirne komplekse, kjer je spet jeklo, vendar že skupaj z betonom. Potegnili so jih iz bazena, jih pospravili v zabojnike, v zabojnike prečrpali plin, zapakirali zabojnike in jih zavarovali v komplekse ter jih šele nato odpeljali. Samo tako in nikakor drugače.

Kam ga peljejo? Suha skladišča izrabljenega goriva so bila postavljena v Rusiji, ZDA, Kanadi, Švici, Nemčiji, Španiji, Belgiji, Franciji, Angliji, Švedski, Japonski, Armeniji, Slovaški, Češki, Romuniji, Bolgariji, Argentini, Romuniji in Ukrajini . Vse druge države so se prisiljene nekako pogajati z njimi. Vendar, zakaj to počnem? "Nekako" - ja, jasno je, kako! denar. Ni možnosti.

Tehnologija shranjevanja izrabljenega jedrskega goriva v skladiščih kontejnerskega tipa z uporabo dvonamenskih kontejnerjev (za skladiščenje in transport), Foto: atomic-energy.ru

Velika tema je tudi suho shranjevanje. Ne gre toliko za kvaliteto kot za kvantiteto. Več kot 400 komercialnih reaktorjev po vsem svetu, na stotine eksperimentalnih, poskusnih, raziskovalnih reaktorjev, reaktorjev za podmornice drugih letalonosilk... Ja. 378,5 tisoč ton izrabljenega goriva – na današnji dan, za poletje 2016. In 10,5 tisoč ton letno. In 3-3,5% jih je PD. Nisem samo rekel, da ta okrajšava vztrajno zahteva dodatne črke ... Veliko. Toliko. Zato potrebujemo veliko skladiščnih prostorov; zahtevajo velike količine. Druge zahteve so jasne: varnost pred sevanjem, zaščita pred kakršnim koli prodorom, največja možna oddaljenost od velikih mest. Tudi po treh letih pod vodo je PD še naprej aktiven - kar pomeni, da obstaja tudi hladilni sistem skupaj s sistemom za zaščito pred sevanjem. Na splošno je težavno, drago, vendar ni možnosti.

Oglejmo si malo več podrobnosti o tem, kako je to organizirano v Rusiji, saj je bilo naše suho skladišče izrabljenega goriva (z vašim dovoljenjem - v nadaljevanju skladišče izrabljenega jedrskega goriva) začelo delovati pred kratkim in je bilo prvo, uporablja tehnološke inovacije, zaradi katerih je danes edinstven. In te besede niso šovinistični patriotizem, ampak izjava o dejstvih s strani IAEA.

Gradnja skladišča izrabljenega jedrskega goriva v Železnogorsku v Rudarsko-kemijskem kombinatu (v nadaljnjem besedilu preprosto Rudarsko-kemijski kombinat) se je začela že leta 2002, vendar je minilo šest let pred aktivnim delom: vse se je dramatično spremenilo, ko je Rusija sprejela svoj prvi zvezni ciljni program "Zagotavljanje jedrske in sevalne varnosti za obdobje od 2008 do 2015." Po tem je bil problem financiranja rešen, generalni direktor Rudarsko-kemijskega kompleksa Petr Gavrilov pa je pokazal, da je v našem času mogoče delati tudi z zavihanimi rokavi, dajati rezultate jasno v roku in brez dolgočasnih finančnih goljufije. Decembra 2011 je bilo predano v obratovanje skladišče izrabljenega goriva v Rudarsko-kemijskem kombinatu (vau, kakšen tok akronimov je nastal). Uspelo nam je! Srečali smo se natančno v okviru ocene - 16 milijard rubljev, in popravimo to številko natančneje, tako da je bolj priročno primerjati s stroški v državah, ki se zdaj elegantno imenujejo "zahodni partnerji". Tečaj rublja za dolar je bil leta 2011 v povprečju 31, torej je bilo v kmetijstvo vloženih 516 milijonov dolarjev. Obseg prve stopnje skladiščenja v plinsko-kemijskem kompleksu je 8,129 tisoč ton, to je v Rusiji aritmetika 6 milijonov 350 tisoč dolarjev za shranjevanje 1 tisoč ton izrabljenega goriva (seveda so to le začetni stroški) .

In beseda "upravljano" s klicajem je tudi z razlogom. Težava je bila v tem, da proizvodno združenje Mayak ni predelovalo izrabljenega goriva iz reaktorjev tipa RBMK - samo iz reaktorjev VVER. V skladu s tem so se "mokri" skladiščni prostori za gorivo RBMK polnili, polnili in polnili. Veliko "mokro" skladišče v istem plinsko-kemičnem kompleksu je rešilo postajo pred prelivanjem, vendar je bilo leta 2011 tudi napolnjeno do zadnjega mesta. Ruske jedrske elektrarne proizvedejo 650 ton izrabljenega goriva na leto, od tega je polovica izrabljenega goriva iz RBMK, čeprav je njihova količina bistveno manjša kot v VVER: reaktorska tehnologija je takšna, da gorivo v RBMK zgori veliko manj kot v VVER. . Razmere v letu 2011 so bile zaradi tega zelo napete. Na primer, »mokro« skladišče v jedrski elektrarni Leningrad je bilo v tem trenutku polno 95 %: še eno razkladanje goriva in jedrsko elektrarno bi preprosto morali zapreti. Prvi vlak z izrabljenim gorivom iz Sankt Peterburga je prispel februarja 2012 - problem je bil rešen z "preprostim" vzdrževanjem urnika dela na uro. Hej, kozmodrom Vostočni!.. Poiščite telefonsko številko Petra Gavrilova, prosite za predavanje o tem, kako delati. Od decembra 2011 je bil rešen problem izrabljenega goriva za jedrske elektrarne Leningrad, Kursk in Smolensk. V suho skladišče se naloži OGN iz samega »mokrega« skladišča MCC, vanj pa se pretoči OGN iz teh treh jedrskih elektrarn, ki je v skladišču dlje od časa, po katerem je možen transport.

Zakaj je bil MCC izbran za lokacijo osrednjega, glavnega skladišča? No, najprej zaradi bogatih izkušenj, pridobljenih pri obratovanju »mokrega« skladišča in ker je v MCC načrtovana in v izgradnji obrat za predelavo izrabljenega goriva z zmogljivostjo 1.500 ton na leto. Še enkrat, bodite pozorni na številke: ruske jedrske elektrarne letno proizvedejo 650 ton izrabljenega goriva, Mayak jih predela 600, obrat Rudarsko-kemijskega kombinata pa jih bo predelal še 1500. Stopnja predelave je načrtovana na tri. krat večja od zaloge izrabljenega goriva. Za kaj? Rusija bo lahko sprejela v predelavo izrabljeno gorivo iz reaktorjev sovjetske zasnove, nahajajo pa se v Ukrajini, Armeniji, Bolgariji, na Češkem, Finskem, da ne omenjamo novih jedrskih elektrarn, ki jih Rosatom gradi po svetu. Ideja je očitna: zaslužiti ne le z gradnjo reaktorjev in njihovo oskrbo z gorivom, ampak tudi v tako rekoč pooperativnem delu.

Obstajajo pa tudi drugi razlogi, zakaj je bilo mesto Zheleznogorsk (ki je bilo nekoč Krasnojarsk-26) izbrano za skladiščenje in predelavo izrabljenega jedrskega goriva. Varnostni režim tega objekta je bil zgrajen že zdavnaj in deluje brez najmanjšega odstopanja. Potresna nevarnost za takšne objekte je zelo pomembna točka in Zheleznogorsk se v tem pogledu nahaja v enem najvarnejših območij našega planeta. Seveda med gradnjo nihče ni pozabil na potrese: stavba SH lahko prenese udarce do 9,7 točke. Res je, da v zgodovini Zemlje takih sunkov v Sibiriji še ni bilo, a če že, bodimo z rezervo. In kar je tradicionalno za ruske jedrske objekte, se upošteva tudi strmoglavljenje letala na streho skladišča.

Koliko vas je skrbela varnost pred sevanjem? Nedokončana zgradba elektrarne RT-2 je bila skrbno razstavljena in na njenih temeljih po natančnih izračunih zgrajena popolnoma nova. Novogradnja je za trenutek 80 tisoč kubičnih metrov monolitnega armiranega betona. Toda te stene so le tisto, čemur pravijo zunanji obod – pomemben, a ne glavni. SNF prihaja iz jedrskih elektrarn v posebnih posodah, napolnjenih z inertnim plinom in v katerih so »sestavi« togo pritrjeni. V plinski kemični tovarni jih dajo v posebne kanistre – spet napolnjene z inertnim plinom. "Sklopi" se še naprej segrevajo, zato ne more biti veliko hlajenja. Poleg tega inertni plini popolnoma odpravijo korozijo, kar je, vidite, tudi pomembno. Etuiji za svinčnike so postavljeni na stojala in postavljeni na razdalji drug od drugega, da ne motijo ​​konvekcije zraka. Vsi ti ukrepi so namenjeni temu, da kmetija v primeru popolnega pomanjkanja elektrike in osebja nemoteno deluje – čeprav nimam pojma, kaj bi se moralo zgoditi, da bi do tega prišlo. No, morda kratek stik v obsegu Krasnojarskega ozemlja 1. januarja zjutraj ... Z eno besedo, NIKIMT-Atomstroy, ki je vse to zasnoval, je opravil odlično delo. In ni se treba izogibati kratici - Rosatom skrbno ohranja imena, ki so se pojavila na zori atomskega projekta! NIKIMT je raziskovalni in oblikovalski inštitut za montažno tehnologijo. Ufff!

MCC niso obiskali le ljudje iz IAEA. Prišli so denimo Japonci – in jim zaradi potresne varnosti tekle solze ganjenosti. Spraševali so o zajamčenem roku trajanja in niso hoteli verjeti, da je le 50 let - prepričani smo bili, da je to nekakšna šala, saj po njihovih standardih ne sme biti krajši od 100 let. Iz ZDA so prišli ljudje s kalkulatorji - smejali so se našemu skromnemu BDP: skladiščenje izrabljenega jedrskega goriva v Železnogorsku stane 5,5-krat manj kot njihovo. Večkrat so prišli razni okoljski aktivisti in novinarji, tekli s pulti povsod - brez hrupa, kakor koli se trudiš. Ljudje so bili vabljeni na javne obravnave, kot je predpisano z najrazličnejšimi navodili – preko medijev, televizije, interneta. Socialni aktivisti niso bili leni - prišli so in pregledali. V Sibiriji obstaja javna okoljska zbornica civilne skupščine Krasnojarsko ozemlje(ne, no, kdo si izmisli tako kratke naslove ...), ki je povzel rezultate javne obravnave: »O vseh vrstah varnosti v skladišču izrabljenega jedrskega goriva v Železnogorsku ni več razlogov za polemike. ”

No, medtem ko so vsi tekali naokoli in tiščali zobe, sta Pjotr ​​Gavrilov in vodja oddelka kapitalska gradnja Tovarna Alekseja Vekentseva je nadaljevala z delom - navsezadnje je bila decembra 2011 končana le prva faza kmetijske proizvodnje. Po sodelovanju s strokovnjaki iz NIKIMT na celotni tehnološki verigi za pretovarjanje v kanistre, zagotavljanju tesnosti vseh šivov na njih in tako naprej, je MCC mirne vesti nadaljeval z delom na širitvi skladišča. Decembra 2015 je državna komisija podpisala akt o sprejemu v obratovanje kmetijskega kompleksa "v polnem razvoju" - tih, neopazno pretekli dogodek, ki ga naši veliki mediji samozavestno in zanesljivo niso opazili. Kaj je nekaj deset tisoč kock betona, ko je čas za štetje kamenčkov v Kirkorovem oblaku? Svet centraliziranega kompleksa suhega skladišča za izrabljeno jedrsko gorivo." In spet - točno po urniku. In spet – brez korupcijskih škandalov.

“Zaenkrat edini na svetu” – zdaj s poudarkom na besedi “za zdaj”. Ker so se v letu 2012 in do danes odločitve za gradnjo enakih centraliziranih suhih skladišč že sprejele Japonska, Španija in Južna Koreja. Poudarjam - enako. Dvakrat je bil na obisku tudi namestnik ameriškega ministra za energetiko, a ni dvoma, da se tam "isti" ne bo pojavil. Dodali bodo verando in takoj bo postalo epohalno znanje in izkušnje. Situacija z izrabljenim jedrskim gorivom v Ameriki pa si zasluži posebno pozornost - tam je vse zelo dramatično, čeprav je ponekod precej komično. Nekakšna ameriška “jedrska tradicija” - delati resne projekte tako, da jih pogosto ni mogoče gledati brez nasmeha, prisežem na centrifugo!

No, kaj dokončanje celotnega obsega kmetijske proizvodnje v Železnogorsku pomeni za samo Rusijo? Zdaj je dovolj prostora ne samo za izrabljeno gorivo iz reaktorjev RBMK - dovolj je tudi za izrabljeno gorivo iz reaktorjev VVER, in ne samo iz jedrskih elektrarn v sami Rusiji. MCC je pripravljen sprejeti v skladišče izrabljeno gorivo z ozemlja Ukrajine, Bolgarije in Češke, "mokro" skladišče za izrabljeno gorivo v armenski jedrski elektrarni pa se pripravlja na delno razkladanje. Toda končni cilj ni samo skladiščenje izrabljenega jedrskega goriva, končni cilj je sam zaključek jedrskega gorivnega cikla: v Rudarsko-kemijskem kombinatu so načrtovana dela na izgradnji pilotnega demonstracijskega centra za predelavo izrabljenega jedrskega goriva. . K predelavi izrabljenega jedrskega goriva se bom zagotovo še vrnil, vendar potem, ko bomo na kratko »preučili«, kaj se dogaja s skladišči izrabljenega jedrskega goriva v različnih zanimivih državah.

V stiku z

MOSKVA, 21. junija – RIA Novosti. Podjetje državne korporacije "Rosatom" "Proizvodno združenje "Mayak" (Ozersk, Čeljabinska regija) načrtuje, da bo do leta 2020 postalo prvo podjetje na svetu, ki bo obvladalo tehnologije za predelavo izrabljenega jedrskega goriva (SNF) katere koli vrste, je namestnik generalni direktor"Mayak" za strateški razvoj Dmitrij Kolupaev.

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

Predelava izrabljenega jedrskega goriva je visokotehnološki proces, katerega cilj je zmanjšanje nevarnosti sevanja izrabljenega jedrskega goriva, varno odlaganje neuporabljenih komponent, ločevanje uporabne snovi in zagotavljanje njihove nadaljnje uporabe. Industrijska predelava izrabljenega jedrskega goriva se izvaja v treh državah - Rusiji, Franciji in Veliki Britaniji.

Mayak izvaja projekt razširitve nabora izrabljenega jedrskega goriva, ki ga predeluje. Zlasti je bila obvladana tehnologija za predelavo izrabljenega goriva iz ruskih reaktorjev VVER-1000. Ta projekt bo podjetju v naslednjih letih in pol do dveh omogočil, da postane edino podjetje na svetu, ki lahko predela katero koli vrsto izrabljenega jedrskega goriva, vključno z izrabljenim jedrskim gorivom tujega dizajna, pa tudi okvarjene gorivne sklope. To bo Rosatomu dalo dodatne konkurenčne prednosti na svetovnih trgih.

Mayak je prvi industrijski objekt v domači jedrski industriji. Ustvarjen je bil za proizvodnjo orožnega plutonija, potrebnega za ustvarjanje Sovjetske zveze atomsko orožje. Prednostna področja Mayakovega dela so trenutno predelava izrabljenega jedrskega goriva, proizvodnja izotopov in opreme za nadzor sevanja ter izvajanje državnih obrambnih naročil.

"Vsejedi" kompleks

"Zadaj Zadnja leta Mayak je dosegel pomemben napredek pri predelavi izrabljenega jedrskega goriva iz raziskovalnih reaktorjev. Predelava več gorivnih sestav je obvladana, vendar bo verjetno ključni projekt predelava uran-cirkonijevega goriva. Proizvodne zmogljivosti za to bi morale biti pripravljene letos,« je dejal Kolupaev.

Pojasnil je, da bo to pilotni obrat, ki bo najprej omogočal testiranje potrebnih tehnologij, nato pa dejansko postal proizvodni obrat.

"Takšnega goriva je razmeroma malo in to je v prvi vrsti izrabljeno gorivo naših jedrskih ledolomilcev. Nahaja se v suhem kontejnerskem skladišču na severu, vendar ga ni mogoče dolgo uporabljati. Zato Rešiti je treba nalogo predelave te vrste izrabljenega goriva, za to pa so potrebne nevelike proizvodne zmogljivosti,« je opozoril sogovornik agencije.

Eksperimentalno predelavo uran-cirkonijevega izrabljenega jedrskega goriva naj bi začeli izvajati do leta 2018, je dodal Kolupaev. "To bo dejansko naredilo Mayak absolutnega tehnološkega vodilnega v smislu nabora sestav goriva, ki jih bo naše podjetje lahko predelalo, saj bomo po obvladovanju te tehnologije lahko predelali katero koli sestavo goriva," je dejal.

"In zadnja točka bo morda razvoj predelave izrabljenega goriva iz reaktorjev AMB prve stopnje jedrske elektrarne Beloyarsk. Težava ni toliko v samih sestavah goriva (uporabljenih je bilo več deset vrst goriva). v prvi in ​​drugi enoti postaje), ampak v geometrijskih dimenzijah izrabljenih gorivnih elementov,« je dejal Kolupaev.

Ti sklopi dosežejo dolžino 14 metrov, za njihov razrez pa je potrebna posebna instalacija, je pojasnil.

»Načrtuje se, da bo ustvarjen do leta 2020. In potem bo v Mayaku popolnoma ustvarjen »vsejedi« predelovalni kompleks - kot v različni tipi SNF in glede na velikost izrabljenih gorivnih elementov,« je opozoril namestnik generalnega direktorja Mayaka.

Predelava radioaktivnih odpadkov

Poleg predelave izrabljenega goriva Mayak aktivno razvija tehnologijo za predelavo radioaktivnih odpadkov, je spomnil Kolupajev.

»V bližnji prihodnosti namerava podjetje začeti obratovati objekt za strjevanje dolgoživih srednjeradioaktivnih odpadkov, predvsem odpadkov, ki vsebujejo plutonij, za katere cementiranje, kot to počnejo recimo naši kolegi v Veliki Britaniji, ni optimalno. pristop temelji na uporabi keramične matrice, ki ima visoko vzdržljivost in dobro zmogljivost odpadkov,« je dejal.

Lansko leto je bilo za Mayak neke vrste "start-up" leto v smislu izvajanja projekta obdelave virov ionizirajoče sevanje, je opozoril Kolupaev.

»Naše obveznosti glede količine vrnjenih virov smo v celoti izpolnili. Letos bodo količine vrnjenih virov v reciklažo bistveno večje. Optimiziramo tehnologijo za recikliranje virov, da bo cenejša in privlačnejša za kupce. je zelo pomembno področje, ki bo našim partnerjem omogočilo zaokrožen cikel storitev – od trenutka dobave virov do njihove popolne odstranitve,« je dodal.

MOSKVA, 20. november – RIA Novosti. Podjetje državne korporacije "Rosatom" "Rudarsko-kemijski kombinat" (Rudarsko-kemijski kombinat, Železnogorsk, Krasnojarsko ozemlje) je začelo pilotno predelavo izrabljenega jedrskega goriva (SNF) iz ruskih jedrskih elektrarn z uporabo edinstvenih tehnologij, ki ne ustvarjajo tveganja za okolje; v industrijskem obsegu se bo to "zelena" predelava začela v plinsko-kemijskem kompleksu po letu 2020.

V izotopski kemični tovarni MCC so že pred tem zgradili najsodobnejši lansirni kompleks na svetu eksperimentalno demonstracijskega centra (ODC) za radiokemično predelavo izrabljenega goriva iz reaktorjev jedrske elektrarne, ki bo uporabljal najnovejše, okolju prijazne tehnologije t.i. generacija 3+. Lansirni kompleks bo omogočil razvoj tehnoloških režimov za predelavo izrabljenega jedrskega goriva v polindustrijskem obsegu. V prihodnosti je načrtovana izgradnja velikega obrata RT-2 na osnovi ODC za regeneracijo izrabljenega jedrskega goriva.

Značilnost tehnologij, ki se bodo uporabljale v ODC, bo popolna odsotnost tekočih nizkoradioaktivnih odpadkov. Tako bodo imeli ruski strokovnjaki prvič na svetu enkratno priložnost, da v praksi dokažejo, da je predelava jedrskih materialov možna brez škode za okolje. Po mnenju strokovnjakov nobena druga država razen Rusije trenutno nima teh tehnologij. Gradnja centra je bila tehnološko najbolj zapleten projekt doslej. nedavna zgodovina GKhK.

Prvi v zgodovini MCC je bil izrabljeni gorivni sklop reaktorja VVER-1000 iz jedrske elektrarne Balakovo, ki je bil v elektrarni shranjen 23 let, postavljen v eno od "vročih komor" ODC - škatlo za daljinsko upravljanje. nadzorovano delo z visoko radioaktivnimi snovmi, je v ponedeljek poročala korporativna publikacija ruskega časopisa za jedrsko industrijo "Dežela Rosatoma".

"Začenjamo razvijati načine (predelave izrabljenega jedrskega goriva). Zdaj je glavna stvar kakovostno razviti tehnologijo, ki bo v osnovni zasnovi elektrarne RT-2," je pojasnil Igor Seelev, direktor izotopa kemični obrat Rudarsko-kemijskega obrata, kot navaja časnik.

"Zelene" tehnologije

Najprej se izvede tako imenovano termokemično odpiranje in drobljenje izrabljenega gorivnega elementa. Nato se začne voloksidacija (iz angleščine volume oxidation, volumetrična oksidacija) – operacija, ki razlikuje generacijo 3+ predelave SNF od prejšnje generacije. Ta tehnologija omogoča destilacijo radioaktivnega tritija in joda-129 v plinsko fazo in preprečuje nastajanje tekočih radioaktivnih odpadkov po raztapljanju vsebine drobcev gorivnih elementov.

Po voloksidaciji se gorivo pošlje v raztapljanje in ekstrakcijo. Uran in plutonij se ločita in vrneta v gorivni cikel v obliki uranovega in plutonijevega dioksida, iz katerega se nato načrtuje proizvodnja mešanega oksidnega uran-plutonijevega MOX goriva za reaktorje na hitre nevtrone in goriva REMIX za reaktorje na toplotne nevtrone, ki tvorita osnova sodobne jedrske energije.

Cepitveni produkti so kondicionirani, vitrificirani in zapakirani v zaščitni vsebnik. Ni več tekočih radioaktivnih odpadkov.

Po vadbi nova tehnologija Ponovna predelava SNF se povečuje za uporabo v drugi, obsežni fazi ODC, ki bo postala industrijska osnova zaprtega jedrskega gorivnega cikla (CNFC). Gradnja stavbe in druge etape ODC je v zaključku. Pričakuje se, da bo eksperimentalni demonstracijski center v industrijskem obsegu začel delovati po letu 2020, leta 2021 pa MCC pričakuje predelavo več deset ton izrabljenega goriva iz reaktorjev VVER-1000, je poročala Strana Rosatom s sklicevanjem na generalnega direktorja podjetja , Petr Gavrilov.

V jedrskem gorivnem ciklusu se domneva, da se bo zaradi razširjene reprodukcije jedrskega goriva znatno razširila gorivna baza jedrske energije, prav tako pa bo mogoče zmanjšati količino radioaktivnih odpadkov zaradi "izgorevanja" nevarnih radionuklidov. Kot ugotavljajo strokovnjaki, je Rusija na prvem mestu na svetu v tehnologijah za gradnjo hitrih nevtronskih reaktorjev, ki so potrebni za izvedbo CNFC.

Zvezno državno enotno podjetje "Rudarsko-kemijski kombinat" ima status zvezne jedrske organizacije. MCC je ključno podjetje Rosatoma pri ustvarjanju tehnološkega kompleksa zaprtega jedrskega gorivnega cikla, ki temelji na inovativne tehnologije nova generacija. MCC prvič na svetu združuje tri visokotehnološke procese hkrati - skladiščenje izrabljenega jedrskega goriva iz reaktorjev jedrskih elektrarn, njegovo predelavo in proizvodnjo novega jedrskega goriva MOX za hitre nevtronske reaktorje.

Gorivo, ki je bilo v jedrskem reaktorju, postane radioaktivno, torej nevarno za okolje in ljudi. Zato se z njim ravna na daljavo in z uporabo embalaže z debelimi stenami, ki absorbira sevanje, ki ga oddaja. Vendar pa lahko izrabljeno jedrsko gorivo (SNF) poleg nevarnosti prinese tudi nedvomne koristi: je sekundarna surovina za proizvodnjo svežega jedrskega goriva, saj vsebuje uran-235, izotope plutonija in uran-238. S predelavo izrabljenega jedrskega goriva se zmanjša povzročena škoda okolju kot posledica razvoja nahajališč urana, saj se sveže gorivo proizvaja iz prečiščenega urana in plutonija - produktov predelave obsevanega goriva. Poleg tega se iz izrabljenega goriva sproščajo radioaktivni izotopi, ki se uporabljajo v znanosti, tehnologiji in medicini.

Podjetja za shranjevanje in/ali predelavo odpadnega odpadnega odpadnega goriva - Proizvodno združenje Mayak (Ozersk, Čeljabinska regija) in Rudarsko-kemijski kombinat (Železnogorsk, Krasnojarsko ozemlje) sta del kompleksa jedrske in sevalne varnosti državne korporacije Rosatom. V Proizvodnem združenju Mayak poteka predelava izrabljenega jedrskega goriva, v Rudarsko-kemijskem kombinatu pa se zaključuje gradnja novega "suhega" skladišča za izrabljeno jedrsko gorivo. Razvoj jedrska energija v naši državi bo očitno povzročilo povečanje obsega podjetij za ravnanje z izrabljenim jedrskim gorivom, zlasti ker razvojne strategije ruskega industrijskega kompleksa jedrske energije predvidevajo izvedbo zaprtega jedrskega gorivnega cikla z uporabo prečiščenega urana in plutonija, ločenega od izrabljenega jedrsko gorivo.

Danes obrati za predelavo izrabljenega goriva delujejo le v štirih državah – Rusiji, Franciji, Veliki Britaniji in na Japonskem. Edina delujoča elektrarna v Rusiji - RT-1 v PA Mayak - ima projektno zmogljivost 400 ton izrabljenega goriva na leto, čeprav njena trenutna obremenitev ne presega 150 ton na leto; Tovarna RT-2 (1500 ton na leto) v Rudarsko-kemijskem kombinatu je v fazi zamrznjene gradnje. Francija trenutno upravlja dve taki tovarni (UP-2 in UP-3 v Cap La Hague) s skupno zmogljivostjo 1600 ton na leto. Mimogrede, te elektrarne ne predelujejo le goriva iz francoskih jedrskih elektrarn, ampak so bile za njegovo predelavo sklenjene večmilijardne pogodbe z energetskimi podjetji v Nemčiji, na Japonskem, v Švici in drugih državah. Tovarna Thorp deluje v Veliki Britaniji z zmogljivostjo 1200 ton na leto. Japonska upravlja obrat v Rokkasa-Muri z zmogljivostjo 800 ton izrabljenega goriva na leto; obstaja tudi pilotni obrat v Tokai-Muri (90 ton na leto).
Tako vodilni v svetu jedrske sile se držijo ideje o "zapiranju" jedrskega gorivnega cikla, ki postopoma postaja ekonomsko upravičen v kontekstu naraščajočih stroškov rudarjenja urana, povezanih s prehodom na razvoj manj bogatih nahajališč z nizko vsebnostjo urana v rudi.

Mayak PA proizvaja tudi izotopske izdelke - radioaktivne vire za znanost, tehnologijo, medicino in kmetijstvo. Proizvodnja stabilnih (neradioaktivnih) izotopov poteka v obratu Elektrokhimpribor, ki izvaja tudi državna obrambna naročila.