Varna nevarnost. Tretja etapa: Predelava SNF v Rusiji Tehnologija predelave SNF

Jedrska energija je sestavljena iz veliko število podjetja za različne namene. Surovine za to industrijo pridobivajo iz rudnikov urana. Po tem se dostavi podjetjem za proizvodnjo goriva.

Nadalje se gorivo prevaža v jedrske elektrarne, kjer vstopi v jedro reaktorja. Ko jedrsko gorivo izpolni svoj rok, ga je treba odstraniti. Omeniti velja, da nevarni odpadki se pojavijo ne le po predelavi goriva, ampak tudi na kateri koli stopnji - od rudarjenja urana do dela v reaktorju.

Jedrsko gorivo

Gorivo je dveh vrst. Prvi je uran, izkopan v rudnikih, oz. naravnega izvora. Vsebuje surovine, ki so sposobne tvoriti plutonij. Drugo je gorivo, ki je umetno ustvarjeno (sekundarno).

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

Kopanje urana in proizvodnja goriva

Velik delež proizvodnje urana predstavlja le nekaj držav: Rusija, Francija, Avstralija, ZDA, Kanada in Južna Afrika.

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

Pri rudarjenju je zdravje ljudi zelo ogroženo, saj je uran strupen material, plini, ki se sproščajo 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 ogromna količina radioaktivnih odpadkov. Kljub vsej nevarnosti je obogatitev urana sestavni proces ustvarjanja jedrskega goriva.

AT naravna oblika urana je skoraj nemogoče uporabiti kjerkoli. Da bi jo lahko uporabili, jo je treba obogatiti. Za obogatitev se uporabljajo plinske centrifuge.

Obogaten uran se ne uporablja samo v jedrski energiji, ampak tudi pri proizvodnji orožja.

Prevoz

V kateri koli fazi gorivnega cikla je prevoz. Izvajajo ga vsi dostopne načine O: po kopnem, po morju, po zraku. To je veliko tveganje in velika nevarnost ne le za okolje, ampak tudi za ljudi.

Med prevozom jedrskega goriva ali njegovih elementov se zgodi veliko nesreč, ki povzročijo izpust radioaktivnih elementov. To je eden od mnogih razlogov, zakaj velja za nevarno.

Razgradnja reaktorjev

Nobeden od reaktorjev ni bil razstavljen. Tudi zloglasni Černobil Stvar je v tem, da je po mnenju strokovnjakov cena razgradnje enaka ali celo presega ceno izgradnje novega reaktorja. Toda nihče ne more zagotovo reči, koliko denarja bo potrebno: stroški so bili izračunani na podlagi izkušenj z razstavljanjem majhnih postaj za raziskave. Strokovnjaki ponujajo dve možnosti:

1. Postavite reaktorje in izrabljeno jedrsko gorivo v grobišča.
2. Zgradite sarkofage nad razgrajenimi reaktorji.

V naslednjih desetih letih bo približno 350 reaktorjev po vsem svetu prenehalo obratovati in jih je treba razgraditi. Ker pa najprimernejša metoda glede varnosti in cene še ni bila izumljena, se to vprašanje še vedno rešuje.

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

Jedrski odpadki

Kot posledica jedrskih elektrarn nastane ogromna količina jedrskih odpadkov. Ponovna predelava jedrskega goriva pušča tudi nevarne odpadke. Vendar nobena od držav ni našla rešitve za problem.

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

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

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 svoj čas 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 plinasti odpadki.

Jedrski odpadki so razdeljeni v tri kategorije:

1. Nizka raven - oblačila zaposlenih v NEK, laboratorijska oprema. Takšni odpadki lahko prihajajo tudi iz zdravstvenih ustanov, znanstvenih laboratorijev. Ne predstavljajo velike nevarnosti, vendar zahtevajo skladnost z varnostnimi ukrepi.
2. Vmesni nivo - kovinske posode, v katerih se prevaža gorivo. Njihova stopnja sevanja je precej visoka, zato je treba zaščititi tiste, ki so blizu njih.
3. Visoka raven - to je izrabljeno jedrsko gorivo in proizvodi njegove predelave. Raven radioaktivnosti se hitro znižuje. Visokoradioaktivnih odpadkov je zelo malo, približno 3 odstotke, vendar vsebujejo 95 odstotkov vse radioaktivnosti.

Pred nadaljevanjem opisa zaprtega jedrskega gorivnega cikla, kot sem se prepričal, je vredno veliko bolj podrobno spregovoriti o postopku predelave izrabljenega jedrskega goriva – izrabljenega jedrskega goriva. In moram se strinjati: navsezadnje večina radiofobije, ki jo podžigajo najrazličnejši nasprotniki jedrske energije, temelji prav na mitu o strašni škodljivosti izrabljenega jedrskega goriva, ki te preprosto sesuva z neverjetno radioaktivnostjo in iz dneva v dan. bo uničil ves planet in nas, "reveže", skupaj z njim. Torej, čeprav sprva nisem načrtoval, bom moral napisati cikel znotraj cikla - o shranjevanju in predelavi izrabljenega jedrskega goriva.

3. del

Recikliranje ni bilo vedno gladko. Do trenutka, ko so začeli uvajati postopek Purex, ki ga je leta 1947 patentiral Američan Leanerd Asprey (Larned Brown Asprey), tako na Zahodu kot pri nas uporabljali bizmut-fosfatni postopek, ki so ga leta 1943 razvili v istih ZDA. Bizmut-fosfatni proces je bil najprej uporabljen za proizvodnjo orožnega plutonija iz izrabljenega jedrskega goriva, ki prihaja iz reaktorjev za razmnoževanje, "nabrušenih" posebej za proizvodnjo plutonija-239. Zahvaljujoč njemu je bil plutonijev naboj tisti, ki je "razveselil" Nagasaki, isti bizmut-fosfatni postopek pa je bil uporabljen v ZSSR za ustvarjanje naših bomb. Tako Američanom kot nam se je mudilo kovati jedrski ščit in meč, zato so roke prišle do razvoja Aspreyeve ideje pozneje, kot bi morale biti.

Bizmut-fosfatni proces nam je ostal v zelo slabem spominu: od leta 1957 se je od Ozerska do Pionerska na več kot 300 km raztezala radioaktivna sled Vzhodnega Urala, ki pokriva 23 tisoč kvadratnih kilometrov in 272 tisoč ljudi, ki živijo na tem ozemlju. Ateisti govorijo o vrtnici vetrov, verniki govorijo o tem, da nekdo ali nekaj ščiti Rusijo, ni smisla prepirati: sled vzhodnega Urala se ni dotaknila Sverdlovska in Čeljabinska, večmilijonskih mest. Ampak jedrsko orožje nabral svojo krvavo letino - v prvih 10 dneh je zaradi sevanja umrlo najmanj 200 ljudi, skupno število žrtev pa je ocenjeno na 250 tisoč ljudi. O tem je nemogoče ne govoriti podrobno - dobro morate razumeti, kako je to postalo mogoče in ali je bilo storjeno vse, da se to ne bo nikoli več ponovilo v prihodnosti. Torej bo seveda zgodba o tej nesreči v tovarni Mayak. Ampak ne takoj - najprej poskusimo podrobneje razumeti, kaj je SNF, kako ga obravnavajo pri nas in v tujini v Rusiji. Začnimo s tem, kako je shranjen SNF, nato pa se vrnimo k temu, kako je ponovno obdelan.

Ko sem brskal po spletnih straneh Greenpeacea in drugih borcev za okolje, sem včasih naletel na dekodiranje kratice izrabljeno jedrsko gorivo kot »odpadek« jedrskega goriva.

"Odpadki"?.. Naj vas še enkrat spomnim, kaj vidimo v pogojni toni SNF. 924 kg urana-238. Vau, pojdi ven! Navsezadnje je bil izkopan iz naravne rude, v kateri je pogosto 99 % ali celo več odpadne kamnine. Izvlečeno iz rudnikov / kamnolomov, očiščeno mehansko, kemično, prepeljano iz oddaljenih kotov, pomikano v centrifugah - in po vsem tem želi nekdo temu reči "odpadek"? Prekleto, brez vesti ... Potem - približno 8-9 kg urana-235, na katerem pravzaprav deluje vsa naša jedrska energija. Od 10 do 12 kg - izotopi plutonija, ki v naravi preprosto ne obstaja v nobeni obliki, lahko "raste" le v samem reaktorju. 945 kilogramov na tono so vsekakor koristne snovi, ki jih človek pridobi z velikim delom in veliko denarja. Še 21 kg so transuranovi elementi.

"Transuranske" so tiste, ki so težje od urana, ki se v naravi tudi ne pojavljajo, ki jih tudi "gojijo" le v jedrskem reaktorju. Med njimi je na primer izotop neptunija-237 odličen izvorni material za pridobivanje plutonija-238. In plutonij-238 je osnova RTG-jev, radioaktivnih virov električne energije: razpadajoči plutonij-238 proizvaja toploto, termoelektrični generator pa jo pretvori v električno energijo. RITEG uporablja oprema vesoljskih vozil, ki letijo na mesta, kjer so sončne celice že neuporabne. Na primer, RTG zagotavlja električno energijo Marsovemu roverju "Quoricity" - zdaj RTG zagotavlja 125 vatov električne energije, čez 14 let bo proizvedel 100 vatov. RITEG so uporabljali in jih še vedno uporablja oprema Voyagerjev, oprema New Horizonta, izstreljena na Pluton. In tudi RITEG so oprema za navigacijsko opremo vzdolž Severne morske poti, ki že leta deluje na obalah morja s presenetljivo blagim vremenom. RITEG so delo meteoroloških postaj na enakih mestih: postavijo jih enkrat, do naslednjega klica pa 20-30 let v rezervi. "Odhod"?

Americij-241 je osnova merilnih instrumentov, potrebnih v najrazličnejših panogah. Samo ta element omogoča na primer neprekinjeno merjenje debeline kovinskih trakov, pločevine. S pomočjo americija-241 se med proizvodnjo odstrani elektrostatika iz plastike, sintetičnih folij, papirja, uporablja se v nekaterih detektorjih dima. Americij-243 je še bolj obetaven - na njem je možna verižna reakcija s kritično maso le 3,78 kg. Ne, ne za bombe, pomiri se, ne skrbi. 3,78 kilograma - to je ultrakompakten reaktor, ki se tiho dviga v orbito, od koder lahko izstrelitev ladje v globok vesolje poteka s povsem drugačnimi hitrostmi kot današnje vesoljsko plovilo. Ne, tukaj ne sestavljam fantastične zgodbe: v toni SNF je približno kilogram americija-241, iz katerega je mogoče proizvesti skoraj kilogram americija-243.

O atomih transurana, o njihovih izotopih je mogoče govoriti in govoriti - mnogi od njih so že zdaj zanimivi, mnogi odpirajo najbolj mamljive možnosti. Torej oseba, ki izrabljeno jedrsko gorivo imenuje "odpadek", želi biti razumljena in odpuščena. Hočem, a ne morem.

Celotna radioaktivna nevarnost predstavlja preostalih 30-35 kg tako imenovanih "fisijskih produktov". Verižna reakcija ni samo, da je "en nevtron izločil dva nevtrona, ti pa še štiri." Nevtroni so nevtroni, toda kaj se zgodi z atomom, v katerega se je ta nevtron spodobil strmoglaviti? Ob udarcu se atom urana-235 razpade, enako naredi atom plutonija. Da, obstaja še ena "skrivnost" jedrske energije, ki si zasluži nekaj besed.

Se spomnite, kako nastane plutonij 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 hitreje kot uran-235, in to stori takoj, ko nastane. Plutonij "gori", dodaja moč vsem našim reaktorjem - in to je dobro in koristno. 1 % plutonija, ki ga v povprečju vsebuje izrabljeno jedrsko gorivo, je plutonij, ki ni imel časa "izgoreti", vendar ga v času, ko so gorivni elementi v reaktorju, proizvedemo dvakrat več.

Torej, vsa škodljivost izrabljenega jedrskega goriva so drobci, ki nastanejo, ko nevtroni zadenejo jedra urana-235 in jedra plutonija. Tri do tri in pol kilograme najredkejšega blata in gnusobe v vsaki toni. Nekateri od teh elementov začnejo aktivno "jesti" nevtrone in upočasniti reakcijo. Nekateri od teh elementov poslabšajo trdnost gorivnega peleta in ga naredijo krhkega, nekateri pa so na splošno plini, ki povzročijo, da gorivni peleti "nabreknejo". In vsi produkti cepitve (v nadaljnjem besedilu - samo PD. Ne, samo P in D, ni treba dodajati dodatnih črk, čeprav se jih vpraša!) - so obsceno radioaktivni. Torej, ko govorimo o predelavi SNF, govorimo o tem, kako narediti te iste 3-3,5 % PD čim bolj varne, kako ponovno uporabiti neizgoreli 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, torej tisto, zaradi česar je izrabljeno gorivo varno v smislu širjenja jedrskega orožja.

Nočem teoretizirati, poglejmo si samo usodo gorivnih palic, potem ko so jih izvlekli iz reaktorja. Sklopi "žarijo" in se segrevajo od znotraj, saj se jedrske reakcije nadaljujejo v PD. Kam postaviti takšno "srečo"? No, ne prevažajte enakega! Voda, najpreprostejša voda, zelo dobro upočasni nevtrone – zato so gorivne palice z izrabljenim jedrskim gorivom nameščene v posebnih bazenih na kraju samem. Ko se radioaktivnost in temperatura znižata na vrednosti, ki omogočajo transport, se palice odstranijo, dajo v posebno debelo stensko posodo in odnesejo v posebno "suho skladišče". "Potem" v primeru reaktorjev voda-voda tri leta kasneje, ne more biti manj. Prevoz sploh ni nepomembna operacija. Potisniti sklope gorivnih palic v nekaj iz litega železa in svinca - tolikšna teža! Ker so posode le jeklene, a napolnjene z inertnimi plini – absorbirajo nevtrone in hkrati hladijo. In zdaj se posode same pošiljajo v transportne in pakirne komplekse, kjer je spet jeklo, vendar že v celoti z betonom. Izvlekli so ga iz bazena, ga dali v posode, v posode črpali plin, zabojnike pakirali in fiksirali v komplekse, šele nato so jih odpeljali. Samo tako in nič drugače.

Kam jih peljejo? Suha skladišča SNF so bila uvedena v Rusiji, ZDA, Kanadi, Švici, Nemčiji, Španiji, Belgiji, Franciji, Angliji, na Švedskem, Japonskem, v Armeniji, Slovaški, Češki, Romuniji, Bolgariji, Argentini, Romuniji, Ukrajini. Vse druge države so se z njimi prisiljene nekako pogajati. Vendar, kaj sem jaz? "Nekako" - ja, jasno je, kako! denar. Ni možnosti.

Tehnologija shranjevanja SNF v skladiščih kontejnerskega tipa z uporabo zabojnikov z dvojnim namenom (za shranjevanje in transport), Foto: atomic-energy.ru

Velika tema je tudi suho shranjevanje. Bistvo tukaj ni toliko v kakovosti kot v količini. Več kot 400 komercialnih reaktorjev po vsem svetu, na stotine eksperimentalnih, eksperimentalnih, raziskovalnih, podmorskih reaktorjev drugih letalonosilk ... Ja. 378,5 tisoč ton SNF - za danes, za poletje 2016. In 10,5 tisoč ton letno. In 3-3,5% jih je PD. Nisem samo rekel, da se v tej kratici vztrajno zahtevajo dodatne črke ... Veliko. Veliko. Zato skladiščni prostori potrebujejo veliko, zahtevajo velike količine. Druge zahteve so jasne: sevalna varnost, zaščita pred morebitnimi vdori, največja možna oddaljenost od velikih mest. PD in po treh letih pod vodo še naprej aktivna - kar pomeni, da je na voljo tudi hladilni sistem s sistemom za zaščito pred sevanjem. Na splošno je težavno, drago, vendar ni možnosti.

Oglejmo si podrobneje, kako je to organizirano v Rusiji, saj je bilo naše suho skladišče SNF (z vašim dovoljenjem - v nadaljevanju Skladiščenje SNF) zagnano pred kratkim in so bile na njem prvič uporabljene tehnološke novosti, zaradi česar je danes edinstven. In te besede niso jingoistični patriotizem s sovraštvom, ampak izjava o dejstvih s strani IAEA.

Gradnja skladišč SNF v Železnogorsku, v Rudarsko-kemični tovarni (v nadaljevanju MCC) se je začela že leta 2002, vendar je pred aktivnim delom minilo šest let: vse se je dramatično spremenilo, potem ko je Rusija sprejela svoj prvi zvezni ciljni program "Zagotavljanje jedrska in sevalna varnost za obdobje od 2008 do 2015«. Po tem je bil problem financiranja rešen, generalni direktor Rudarsko-kemijskega kombinata Petr Gavrilov pa je pokazal, da je tudi v našem času mogoče delati, zavihati rokave, dati rezultat jasno po načrtu in brez finančnih sredstev. goljufije. Decembra 2011 je začelo obratovati skladišče za SNF pri Rudarsko-kemijskem kombinatu (vau, kakšna okrajšava tok). Uspelo nam je! Izpolnili smo natančno oceno - 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 proti dolarju v letu 2011 je v povprečju 31, tako da je bilo v SH vloženih 516 milijonov dolarjev. Obseg prve stopnje SH v MCC je 8.129 tisoč ton, to je aritmetika v Rusiji 6 milijonov 350 tisoč dolarjev za shranjevanje 1 tisoč ton SNF (seveda so to le začetni stroški).

In beseda "upravljano" s klicajem tudi ni kar tako. Težava je bila v tem, da proizvodno združenje Mayak ni predelalo SNF iz reaktorjev tipa RBMK – le iz reaktorjev VVER. Skladno s tem so bila polnjena, polnjena in polnjena »mokra« skladišča goriva RBMK. Veliko »mokro« skladišče v istem MCC je rešilo lokacijo pred prenapolnjenostjo, vendar je bilo leta 2011 tudi napolnjeno do konca. Ruske jedrske elektrarne proizvedejo 650 ton SNF na leto, polovica pa je SNF iz RBMK, čeprav je njihova količina veliko manjša od VVER: tehnologija reaktorja je taka, da gorivo pri RBMK izgoreva veliko manj kot pri VVER. Razmere v letu 2011 so bile zaradi tega zelo napete. Na primer, "mokro" skladišče Leningradske NEK je bilo do tistega trenutka zapolnjeno za 95 %: še eno razkladanje goriva in NE bi bilo treba preprosto ustaviti. Prvi vlak z izrabljenim jedrskim gorivom je prispel iz Sankt Peterburga že februarja 2012 - težavo so rešili tako, da so »preprosto« sledili urniku dela na najbližjo uro. Hej, kozmodrom Vostochny!.. Poiščite telefon Petra Gavrilova, prosite za predavanje, kako delati. Od decembra 2011 je bil problem SNF rešen za jedrske elektrarne Leningrad, Kursk in Smolensk. SNF iz "mokrega" skladišča samega MCC se ponovno nalaga v suho skladišče, vanj pa se ponovno nalaga SNF iz teh treh jedrskih elektrarn, ki je staralo dlje od obdobja, po katerem je možen transport.

Zakaj je bil MCC izbran za lokacijo osrednjega, glavnega skladišča? No, najprej zaradi velikih izkušenj, pridobljenih pri obratovanju "mokrega" skladišča, in ker je Rudarsko-kemijski kombinat načrtoval in gradi obrat za predelavo SNF z zmogljivostjo 1500 ton letno. Še enkrat vas prosim, da bodite pozorni na številke: letno ruske jedrske elektrarne proizvedejo 650 ton izrabljenega jedrskega goriva na leto, Mayak jih reciklira 600, tovarna v Rudarsko-kemijskem kombinatu bo predelala še 1500. Stopnja predelave je predviden trikrat večji od pretoka izrabljenega jedrskega goriva. Kaj za? Rusija bo lahko sprejela za predelavo SNF iz sovjetskih reaktorjev, ki se nahajajo na ozemlju Ukrajine, v Armeniji, Bolgariji, na Češkem, Finskem, da ne omenjam novih jedrskih elektrarn, ki jih Rosatom gradi okoli svetu. Ideja je očitna: zaslužiti denar ne le z gradnjo reaktorjev, ki jim zagotavljajo gorivo, ampak tudi na, tako rekoč, pooperativni lokaciji.

Obstajajo pa tudi drugi razlogi, zakaj je bilo mesto Železnogorsk (ki je bilo nekoč Krasnojarsk-26) izbrano tako za shranjevanje kot za predelavo SNF. Varnostni način tega objekta je bil zgrajen že zdavnaj in deluje brez najmanjšega odstopanja. Potresna nevarnost za takšne objekte je zelo pomembna točka, Železnogorsk pa se v tem pogledu nahaja na enem najvarnejših območij našega planeta. Seveda pri gradnji nihče ni pozabil na potrese: stavba SH zdrži udarce do 9,7 točke. Res je, v zgodovini Zemlje v Sibiriji ni bilo takšnih pretresov, a če že, potem z rezervo. In povsem tradicionalno za ruske jedrske objekte se upošteva tudi padec letala na streho CX.

Kako zaskrbljeni zaradi sevalne varnosti? Nedokončana stavba tovarne RT-2 je bila skrbno razstavljena, na njenem temelju pa je bila po skrbnih izračunih zgrajena popolnoma nova. Novogradnja je za trenutek 80 tisoč kubičnih metrov monolitnega armiranega betona. Toda te stene so samo tisto, kar se imenuje zunanji obod - pomemben, vendar ne glavni. SNF prihaja iz jedrskih elektrarn v posebnih posodah, napolnjenih z inertnim plinom in v katerih so »sklopi« togo pritrjeni. V MCC so nameščeni v posebne posode - spet napolnjene z inertnim plinom. "Sklopi" se še naprej segrevajo, tako da ne more biti veliko hlajenja. Poleg tega inertni plini popolnoma izključujejo korozijo, kar je, vidite, tudi pomembno. Zaboji so nameščeni na stojala in nameščeni na razdalji drug od drugega, da ne ovirajo konvekcije zraka. Vsi ti ukrepi so zasnovani tako, da zagotovijo, da SH še naprej tiho deluje v primeru popolnega pomanjkanja elektrike in osebja – čeprav si res ne predstavljam, kaj bi se moralo zgoditi, da bi prišlo do takšnega primera. No, morda kratek stik lestvice "Krasnoyarsk Territory" 1. januarja zjutraj ... Z eno besedo, NIKIMT-Atomstroy, ki je vse to zasnoval, je dal vse od sebe. In ne izogibajte se kratici - Rosatom skrbno ohranja imena, ki so se pojavila na zori jedrskega projekta! NIKIMT je Znanstvenoraziskovalni in projektantski inštitut za tehnologijo montaže. Ufff!

MCC niso obiskali le ljudje iz IAEA. Na primer, prišli so Japonci - in od potresne varnosti so iz njih tekle solze nežnosti. Spraševali so o garancijski dobi skladiščenja in niso želeli verjeti, da je stara le 50 let - prepričani so, da gre za nekakšno šalo, saj po njihovih standardih ne more biti manj kot 100 let. Ljudje so prišli s kalkulatorji iz ZDA - smejali so se našemu skromnem BDP: skladiščenje izrabljenega jedrskega goriva v Železnogorsku stane 5,5-krat ceneje od njihovega. Večkrat so prihajali najrazličnejši borci za okolje in novinarji, tekli s pulti povsod - noben phonit, kakorkoli se že trudiš. Na javne obravnave so bili vabljeni v skladu z vsemi vrstami navodil - prek medijev, televizije, interneta. Družbeni aktivisti niso bili leni – prišli so in pregledali. V Sibiriji obstaja Javna ekološka zbornica Civilne skupščine Krasnojarsko ozemlje(ne, no, kdo piše tako kratka imena ...), ki je povzela rezultate javnih obravnav: "O vseh vrstah varnosti v skladišču izrabljenega jedrskega goriva v Železnogorsku ni razlogov za polemike."

No, medtem so vsi tekli in brčkali naokoli, Petr Gavrilov in vodja oddelka za kapitalsko gradnjo tovarne Aleksej Vekentsev sta nadaljevala z delom - konec koncev je bila decembra 2011 končana le prva faza SH. Ko je skupaj s strokovnjaki iz NIKIMT izdelal celotno tehnološko verigo za pretovarjanje v kanistre, za zagotavljanje tesnosti vseh šivov na njih in tako naprej, je GCC mirne vesti nadaljeval z delom na širitvi skladišča. Decembra 2015 je Državna komisija podpisala potrdilo o sprejemu v obratovanje SH »v polnem razvoju«, tihega, neopazno preteklega dogodka, ki ga naši veliki mediji samozavestno in zanesljivo ne opazijo. Kaj je nekaj deset tisoč kock betona, ko je čas za štetje okrasnih kamnov v Kirkorovljevem perju?, v svetu kompleksa centraliziranega suhega skladiščenja izrabljenega jedrskega goriva. In spet, točno po urniku. In spet - brez korupcijskih škandalov.

"Zaenkrat edini na svetu" je zdaj s poudarkom na besedi "adijo". Ker so se v letu 2012 in do danes Japonska, Španija in Južna Koreja že odločile za gradnjo enakih centraliziranih suhih skladišč. Poudarjam – enako. Dvakrat je prišel na obisk tudi namestnik ministra za energetiko Združenih držav, vendar o tem ni dvoma - "isti" se tam ne bo pojavil. Prigradili bodo verando in to bo v trenutku postalo epohalno znanje. Situacija z izrabljenim jedrskim gorivom v Ameriki pa si zasluži posebno opombo - tam je vse zelo dramatično, čeprav je ponekod precej komično. Nekakšna ameriška »atomska tradicija« – delati resne projekte tako, da je pogosto nemogoče pogledati brez nasmeha, prisegam na centrifugo!

No, kaj pomeni dokončanje gradnje celotnega obsega kmetijskih objektov v Železnogorsku za samo Rusijo? Zdaj je dovolj prostora ne samo za izrabljeno jedrsko gorivo iz reaktorjev RBMK - dovolj je tudi za izrabljeno jedrsko gorivo iz VVER in ne samo iz jedrskih elektrarn v sami Rusiji. Rudarsko-kemijski kombinat je pripravljen sprejeti v skladišče izrabljeno jedrsko gorivo z ozemlja Ukrajine, Bolgarije, Češke, "mokro" skladišče SNF armenske NEK pa se pripravlja na delno razkladanje. A končni cilj ni skladiščenje izrabljenega goriva samo po sebi, končni cilj je sam zaključek jedrskega gorivnega cikla: MCC načrtuje izgradnjo eksperimentalnega demonstracijskega centra za predelavo izrabljenega jedrskega goriva. Vsekakor se bom vrnil k predelavi izrabljenega goriva, a potem, ko bomo na kratko »pregledali«, kaj se dogaja s skladiščenjem izrabljenega jedrskega goriva v različnih zanimivih državah.

V stiku z

MOSKVA, 21. junija - RIA Novosti. Proizvodno združenje Mayak (Ozersk, regija Čeljabinsk), podjetje državne korporacije Rosatom, namerava do leta 2020 postati prvo podjetje na svetu, ki je obvladalo tehnologije za predelavo izrabljenega jedrskega goriva (SNF) katere koli vrste, je namestnik direktor"Mayak" za strateški razvoj Dmitry Kolupaev.

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

Predelava izrabljenega jedrskega goriva je visokotehnološki proces, katerega cilj je zmanjšati nevarnost sevanja SNF, varno odstranjevanje neuporabljenih komponent, ločevanje koristne snovi in zagotavljanje njihove nadaljnje uporabe. Industrijska predelava izrabljenega jedrskega goriva poteka v treh državah - v Rusiji, Franciji, Veliki Britaniji.

"Mayak" izvaja projekt razširitve palete SNF, predelanega v lastnem obratu. Zlasti je bila obvladana tehnologija za predelavo SNF iz ruskih reaktorjev VVER-1000. Ta projekt bo podjetju omogočil, da v naslednjem letu in pol do dveh postane edino podjetje na svetu, ki lahko predela katero koli vrsto izrabljenega jedrskega goriva, vključno z izrabljenim jedrskim gorivom tuje zasnove, pa tudi okvarjenimi gorivnimi sklopi. To bo Rosatomu zagotovilo dodatne konkurenčne prednosti na svetovnih trgih.

Mayak je prvi industrijski objekt domače jedrske industrije. Ustvarjen je bil za proizvodnjo orožnega plutonija, ki je potreben za nastanek Sovjetske zveze atomsko orožje. Trenutno so prednostna področja dela Mayaka predelava izrabljenega jedrskega goriva, proizvodnja izotopov in opreme za spremljanje sevanja ter izpolnjevanje državnega obrambnega naročila.

Kompleks "vsejedi".

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

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

"Takšnega goriva je razmeroma malo in to je najprej izrabljeno gorivo naših jedrskih ledolomilcev. Nahaja se v suhem skladišču kontejnerjev na severu, vendar ga ni mogoče obratovati poljubno dolgo. Zato je Problem predelave tovrstnega SNF je treba rešiti, za to pa niso potrebne velike proizvodne zmogljivosti,« je povedal vir.

Eksperimentalna predelava uran-cirkonijevega SNF naj bi bila končana do leta 2018, je dodal Kolupaev. "S tem bo Mayak dejansko postal absolutni tehnološki vodja v smislu obsega sestav goriva, ki jih bo naše podjetje lahko predelalo, saj lahko po obvladovanju te tehnologije obdelamo katero koli sestavo goriva," je dejal.

"In zadnja točka bo verjetno razvoj predelave izrabljenega goriva iz reaktorjev AMB prve stopnje jedrske elektrarne Beloyarsk. Težava ni toliko v samih gorivnih sestavah (prvo je bilo uporabljenih več deset vrst goriva). druge enote postaje), vendar v geometrijskih dimenzijah sklopov izrabljenega goriva," je dejal Kolupaev.

Ti sklopi dosegajo dolžino 14 metrov, za njihovo klanje pa je potrebna posebna inštalacija, je pojasnil.

"Načrtuje se, da bo ustvarjen do leta 2020. Nato bo "vsejed" predelovalni kompleks v celoti ustvarjen v Mayaku - kot različni tipi SNF in glede na velikost izrabljenih gorivnih sklopov,« je povedal namestnik generalnega direktorja Mayaka.

Recikliranje radioaktivnih odpadkov

Poleg predelave SNF se Mayak aktivno ukvarja z razvojem tehnologije predelave radioaktivnih odpadkov, je spomnil Kolupaev.

"V bližnji prihodnosti namerava podjetje začeti obratovati obrat za strjevanje dolgoživih srednjetrajnih odpadkov, ki vsebujejo predvsem plutonij, za katere cementiranje, kot to počnejo na primer naši kolegi v Veliki Britaniji, ni optimalno. Naš pristop temelji na uporabi keramične matrice, ki ima veliko vzdržljivost in dobro odpadno zmogljivost,« je dejal.

Lansko leto je bilo za Mayak nekakšen "zagon" v smislu izvajanja projekta za predelavo virov ionizirajočega sevanja, je opozoril Kolupaev.

"Obveznosti glede obsega vračila virov smo v celoti izpolnili. Letos bodo količine vrnjenih virov na odstranjevanje bistveno večje. Optimiziramo tehnologijo odstranjevanja virov, da bo cenejša in privlačnejša za kupce." To je zelo pomembno področje, ki bo našim partnerjem omogočilo, da prejmejo zaključen cikel storitev – od trenutka dobave virov do njihove popolne razpolaganja,« je dodal.

MOSKVA, 20. novembra - RIA Novosti. Rudniški in kemični kombinat, podjetje državne korporacije Rosatom (GKhK, Železnogorsk, Krasnojarsko ozemlje), je začelo pilotno predelavo izrabljenega jedrskega goriva (SNF) iz ruskih jedrskih elektrarn z uporabo edinstvenih tehnologij, ki ne povzročajo tveganja za okolje. v industrijskem obsegu se bo tako "zelena" predelava začela v MCC po letu 2020.

V izotopsko-kemični tovarni MCC je bil predhodno zgrajen najsodobnejši zagonski kompleks na svetu Eksperimentalnega demonstracijskega centra (ODC) za radiokemično predelavo izrabljenega jedrskega goriva iz jedrskih reaktorjev, ki bo uporabljal najnovejše, okolju prijazne tehnologije. tako imenovane generacije 3+. Zagonski kompleks bo omogočil izdelavo tehnoloških režimov za predelavo SNF v polindustrijskem obsegu. V prihodnosti je na podlagi ODC načrtovana izdelava obsežne tovarne RT-2 za regeneracijo izrabljenega jedrskega goriva.

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

Prvi izrabljeni gorivni sklop reaktorja VVER-1000 iz NE Balakovo, ki je bil v elektrarni skladiščen 23 let, je bil postavljen v eno od "vročih celic" ODC - škatlo za daljinsko vodeno delo z visoko radioaktivnimi snovi, je v ponedeljek poročala korporativna publikacija ruskega časopisa za jedrsko industrijo "Country Rosatom".

"Začenjamo izdelovati načine (predelava izrabljenega jedrskega goriva). Zdaj je glavna stvar izdelati tehnologijo, ki bo v osnovni shemi elektrarne RT-2," je pojasnil Igor Seelev, direktor izotopa. -kemični obrat Rudarsko-kemijskega kombinata, navaja časnik.

"Zelene" tehnologije

Najprej se izvede tako imenovano termokemično odpiranje in razdrobljenost sklopa izrabljenega goriva. Nato se začne voloksidacija (iz angleškega volume oxidation, volumetric oxidation) – operacija, ki razlikuje generacijo 3+ predelave izrabljenega jedrskega goriva od prejšnje generacije. Ta tehnologija omogoča destilacijo radioaktivnega tritija in joda-129 v plinsko fazo in preprečuje nastanek tekočih radioaktivnih odpadkov po raztapljanju vsebine fragmentov gorivnega sklopa.

Po voloksidaciji se gorivo pošlje v raztapljanje in ekstrakcijo. Uran in plutonij se ločita in vrneta v gorivni cikel v obliki urana in plutonijevega dioksida, iz katerega je načrtovana proizvodnja mešanega oksidnega uran-plutonijevega MOX goriva za reaktorje s hitrimi nevtroni in REMIX goriva za termične nevtronske reaktorje, ki tvorijo osnovo za sodobna jedrska energija.

Produkti cepitve so kondicionirani, vitrificirani in pakirani v zaščitno posodo. Tekoči radioaktivni odpadki ne ostanejo.

Po vadbi nova tehnologija Ponovna predelava SNF se bo povečala za uporabo v drugi, polni fazi OFC, ki bo postala industrijska osnova za zaprti jedrski gorivni cikel (CFFC). Zdaj se zaključuje gradnja objekta in druge faze ODC. Pričakuje se, da bo eksperimentalni demonstracijski center začel delovati v industrijskem obsegu po letu 2020, v letu 2021 pa pričakuje, da bo MCC predelal na desetine ton izrabljenega goriva iz reaktorjev VVER-1000, poroča Strana Rosatom, pri čemer se sklicuje na direktorja družbe Petra Gavrilova.

V jedrskem gorivnem ciklu se verjame, da se bo zaradi razširjene reprodukcije jedrskega "goriva" gorivna baza jedrske energije znatno povečala, prav tako pa bo mogoče zmanjšati količino radioaktivnih odpadkov zaradi "izgorevanja" nevarnih radionuklidov. Rusija je po mnenju strokovnjakov na prvem mestu na svetu v tehnologijah za gradnjo reaktorjev s hitrimi nevtroni, ki so potrebne za izvajanje CNFC.

Zvezno državno enotno podjetje "Rudarsko-kemični kombinat" ima status zvezne jedrske organizacije. MCC je ključno podjetje Rosatoma za ustvarjanje tehnološkega kompleksa za zaprt jedrski goriv cikel, ki temelji na inovativne tehnologije nova generacija. Rudarsko-kemijski kombinat prvič na svetu koncentrira tri visokotehnološke procesne enote naenkrat - shranjevanje izrabljenega jedrskega goriva iz reaktorjev jedrskih elektrarn, njegovo predelavo in proizvodnjo novega jedrskega MOX goriva za reaktorje s hitrimi nevtroni.

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 embalažnih kompletov z debelimi stenami, ki omogočajo, da absorbira sevanje, ki ga oddaja. Vendar pa lahko izrabljeno jedrsko gorivo (SNF) poleg nevarnosti prinese tudi nedvomne koristi: je sekundarna surovina za pridobivanje svežega jedrskega goriva, saj vsebuje uran-235, izotope plutonija in urana-238. Predelava izrabljenega jedrskega goriva lahko zmanjša povzročeno škodo okolje kot posledica razvoja nahajališč urana, saj se sveže gorivo proizvaja iz prečiščenega urana in plutonija - produktov predelave obsevanega goriva. Poleg tega se radioaktivni izotopi, ki se uporabljajo v znanosti, tehnologiji in medicini, sproščajo iz izrabljenega jedrskega goriva.

Podjetja za shranjevanje in/ali predelavo SNF - Proizvodno združenje Mayak (Ozersk, regija Čeljabinsk) in Rudarsko-kemični obrat (Železnogorsk, Krasnojarsko ozemlje) sta del kompleksa za jedrsko in sevalno varnost državne korporacije Rosatom. Izrabljeno jedrsko gorivo se predeluje v Proizvodnem društvu Mayak, v Rudarsko-kemijskem kombinatu pa se zaključuje gradnja novega "suhega" skladišča za izrabljeno jedrsko gorivo. Razvoj jedrske energije v naši državi bo očitno povzročil tudi povečanje obsega podjetij za ravnanje z izrabljenim jedrskim gorivom, še posebej, ker razvojne strategije ruskega kompleksa jedrske industrije pomenijo izvajanje zaprtega jedrskega gorivnega cikla. z uporabo prečiščenega urana in plutonija, ločenega od izrabljenega jedrskega goriva.

Danes obrate za predelavo SNF delujejo le v štirih državah sveta - Rusiji, Franciji, Veliki Britaniji in na Japonskem. Edina delujoča tovarna v Rusiji - RT-1 v proizvodnem združenju Mayak - ima projektno zmogljivost 400 ton SNF na leto, čeprav zdaj njegova naklada ne presega 150 ton na leto; obrat RT-2 (1500 ton letno) pri Rudarsko-kemijskem kombinatu je v fazi zamrznjene gradnje. V Franciji trenutno obratujeta dve takšni tovarni (UP-2 in UP-3 na rtu La Hague) s skupno zmogljivostjo 1600 ton na leto. Mimogrede, v teh elektrarnah se ne predeluje le gorivo iz francoskih jedrskih elektrarn, za njegovo predelavo so bile sklenjene večmilijardne pogodbe z energetskimi podjetji v Nemčiji, na Japonskem, v Švici in drugih državah. V Združenem kraljestvu obrat Thorp obratuje z zmogljivostjo 1200 ton na leto. Japonska upravlja podjetje s sedežem v Rokkase-Mura z zmogljivostjo 800 ton SNF na leto; obstaja tudi pilotna tovarna v Tokai-Mura (90 ton na leto).
Tako vodilni na svetu jedrske sile se držijo ideje o "zapiranju" jedrskega gorivnega cikla, ki postopoma postaja ekonomsko ugoden zaradi povečanja stroškov rudarjenja urana, povezanega s prehodom na razvoj manj bogatih nahajališč z nizko vsebnostjo urana v ruda.

PA Mayak proizvaja tudi izotopske izdelke - radioaktivne vire za znanost, tehnologijo, medicino in kmetijstvo. Proizvodnja stabilnih (neradioaktivnih) izotopov izvaja Kombinat Elektrokhimpribor, ki med drugim izpolnjuje državno obrambno naročilo.