Росатом объявил о начале использования топлива из ядерных отходов
Что делать с плутонием, который непременно накапливается при работе любого атомного реактора с урановым топливом? Сейчас в мире работают 430 таких реакторов, из которых ежегодно выгружают около 10 тысяч тонн отработанных отходов. По оценке МАГАТЭ, их уже скопилось примерно 450 тысяч тонн и ежегодно этот «запас» пополняется 70 тоннами плутония.
ФОТО Dawn McDonald on Unsplash
Выход нашелся в разработках физиков-ядерщиков, датируемых еще 1960‑ми годами. Именно тогда отработанное топливо реакторов, в котором содержалось большое количество плутония, предложили воспринимать не как отходы, а как ценный источник энергетических материалов. Позже была придумана технология производства смеси плутония с оксидом урана. И появился МОКС — от английского MOX — mixed oxides. Таково название топлива для ядерных реакторов, созданного из «вторсырья».
Сегодня промышленные и полупромышленные установки для изготовления МОКС-топлива действуют во Франции, Бельгии, Великобритании. Два небольших производства — в Японии. Такое топливо уже используют на 33 ректорах. В планах — загрузить МОКСом еще 22 реактора.
Однако повсеместно МОКС используют в так называемых легководных реакторах, по мощности сильно уступающих «быстрым». В России же решили загрузить МОКСом именно их.
Экологические риски, конечно, есть. А именно: физики признают, что отходы от МОКС-топлива имеют более высокий уровень радиации, нежели те, что остаются после применения традиционного.
Плутоний — элемент рукотворный. Природа разучилась его создавать миллионы лет назад. Так что биосфера с ним незнакома и практически не умеет противостоять его вредному воздействию. Люди сами должны позаботиться о себе и о природе, коль скоро уже выпустили из бутылки этого «джинна». В общем, применение МОКСа требует обеспечения защиты более высокого уровня и при производстве, и при хранении, и при транспортировке.
Реализация огромного проекта началась больше 15 лет назад. Необходимо было увеличить производство нового «вторичного» ядерного топлива. А для этого — построить дополнительные площадки на химических предприятиях в Томской области, в Красноярском крае, модернизировать реакторы. В качестве «подопытной» Росатом выбрал Белоярскую АЭС в Свердловской области, так как приближался срок перезагрузки одного из ее ректоров.
Проект был недешевым. Однако в Росатоме и Минстрое решили, что резоны производить МОКС есть. Целых три.
Во-первых, действительно в стране накоплен большой объем ядерных отходов, как собственных, так и завезенных из Европы. Россия принимала «хвосты» в надежде и далее использовать их в ядерной энергетике. Тем самым создав в стране полноценный уран-плутониевый топливный цикл (по аналогии с экономикой замкнутого цикла, которая базируется на активном использовании вторсырья).
Во-вторых, планировалось, что российский МОКС станет востребованным экспортным товаром для атомной энергетики мира. Стоит, очевидно, напомнить, что Росатом занимает первое место в мире по числу реализованных проектов строительства АЭС за рубежом — 36 энергоблоков в 12 странах. И ныне Россия является для них поставщиком топлива.
В-третьих, атомная энергетика должна развиваться. В том числе и совершенствоваться используемое ею топливо. МОКС — один из шагов в этом направлении. Наука наверняка пойдет дальше. Ведь человечеству требуется все больше энергии, и практика показывает, что пока именно АЭС производят наибольшее ее количество.
— Вовлечение в топливный цикл значительных запасов обедненного урана и наработанного в реакторах плутония позволит многократно расширить топливную базу атомной энергетики и сократить потребление природного урана, — таково мнение руководителя отраслевой рабочей группы по производству МОКС-топлива старшего вице-президента компании «ТВЭЛ» (подразделение Росатома) Константина Вергазова.
В 2017 – 2018 годах была выпущена первая партия МОКСа — в «таблетках», а в 2019-м ими на одну треть загрузили четвертый реактор Белоярской АЭС. Дальше — больше: добавляли по чуть‑чуть. Постепенная загрузка была необходима. Нужно было убедиться в эффективности принятых мер безопасности. Убедились: модернизированный реактор работал в штатном режиме, радиационный фон был в норме. И вот в сентябре 2022 года четвертый реактор полностью перешел на работу на МОКСе.
Директор атомной станции Иван Сидоров так прокомментировал это событие:
— По условиям действия лицензии, после окончания планового ремонта и перезагрузки топлива энергоблок № 4 должен был проработать в течение 300 часов на уровне мощности 85 % от номинальной. Этот период работы реактор прошел без каких‑либо замечаний, все нейтронно-физические характеристики активной зоны находятся в пределах нормы. Это значит, что инновационное топливо работает правильно и энергоблок готов надежно, безопасно и в полном объеме вырабатывать электрическую и тепловую энергию.
Практически одновременно в городе Железноводске Красноярского края, где расположен горно-химический завод, производящий МОКС, торжественно открыли новый парк «Нейтрино» с тропой здоровья по берегу реки Кантат, с зонами активного и спокойного отдыха, с тренажерами и детскими площадками. Город атомщиков, как видно, живет нормальной жизнью. И, как многие города России, очень обеспокоен несанкционированными свалками. Особенно на территориях близлежащих садоводств.
P. S. Что касается радиационного уровня, то жители десятков «атомградов», как и всех прочих уголков страны, могут в режиме онлайн ознакомиться с ним на портале https://www.russianatom.ru/
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 202 (7285) от 27.10.2022 под заголовком «Энергия из «хвостов»».
Комментарии