Войти

Россия будет производить топливо из радиоактивных отходов

3183
7
+4
kirienko_sv
kirienko_sv

Россия будет производить топливо из радиоактивных отходов: уникальный завод запустили в городе Железногорске Красноярского края. Технология превращения военного атома в мирный — эффективнее и дешевле, чем за рубежом. Выше и производительность. Большое внимание уделяется мерам безопасности: всем процессом управляют роботы.

"Горно-химический комбинат" — одно из самых закрытых и защищенных предприятий в стране. Он находится в Железногорске (ранее этот пункт назывался "Красноярск-26"). Этот город не так давно начали обозначать на официальных картах. И размещен комбинат прямо внутри горы под двухсотметровой толщей камня. Такая защита выдерживает прямое попадание ракеты с ядерной боеголовкой.

С пятидесятых годов прошлого века здесь был комплекс по производству оружейного плутония для атомных бомб. Он остановлен уже пять лет назад. И военный атом превратился в мирный.

"Это уникальный завод, который позволяет использовать отработанное топливо, в том числе и отходы, которые остались от многолетней военной деятельности, например, плутоний, для нового поколения реакторов, — рассказывает Сергей Кириенко, глава Росатома. — При этом все уникальное оборудование впервые в мировой практике смонтировано в защитных боксах".

Глава Росатома Сергей Кириенко сам запустил сварку последнего шва первой тепловыделяющей сборки нового МОКС-топлива. Аббревиатура "МОКС" (mixed-oxide fuel) в переводе с английского означает — "смесь оксидов": это топливо из радиоактивных отходов. То есть все, что не сгорело в реакторе обычной АЭС — а технологии пока позволяют превращать в энергию лишь два процента обогащенного урана — на инновационном "производстве под горой" вновь становится полезным сырьем.

Это крайне важно, потому что радиоактивных отходов в России и вообще в мире становится все больше. У нас в стране их уже 25 тысяч тонн, в США — 70. До появления "топлива будущего" атомщики не знали, что с ними делать. Российская технология оказалась эффективнее и дешевле заокеанской.

"Мы параллельно идем с Америкой, — говорит Сергей Кириенко, глава Росатома. — Они запустились где-то лет на пять раньше, работают больше восьми лет, потратили больше восьми миллиардов долларов. А мы потратили 280 миллионов долларов. Разница в тридцать раз, плюс у нас более высокая производительность. А самое главное, наша технология работает с разным изотопным составом".

Тут имеют дело с плутонием, который остался в отработанном ядерном топливе. Его смешивают с обедненным ураном, чтобы получить свежий материал. Плутоний, по словам энергетиков, элемент "капризный". По степени излучения он опаснее урана. Потому и меры безопасности — беспрецедентные. Все автоматизировано, ведь в "горячих камерах", где, собственно, производят МОКС-топливо, человек не проживет и минуты. Операторы управляют роботами.

"Исключен человеческий фактор, — говорит Вячеслав Вдовин, начальник участка тепловыделяющей сборки. — Все исключительно дистанционно, данное оборудование — единственное по своему составу в мире —полностью автоматизировано".

Продукт сложнейших технологий — так называемые плутоно-урановые "таблетки". Хранят их бережно, плотно укладывая в особых камерах. А перевозить будут предельно осторожно. "Таблетки" отправятся на Белоярскую АЭС, где находится самый мощный в мире реактор на быстрых нейтронах, которому как раз и нужна та самая "смесь оксидов".

Когда МОКС-топливо отработает свое в реакторе, оно вернется в Железногорск, уже на другой завод, для регенерации, чтобы потом его снова пустили в дело. Так и получается замкнутый цикл производства ядерного топлива. Мечта атомщиков, над реализацией которой бьются США, Япония, Франция. А в России она уже стремительно воплощается в жизнь.


Антон Подковенко

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
06.06.2016
Атом и солнце с ветром не спорят
12.11.2012
Между ураном и Ираном
10.04.2012
Дележка атомного пирога
26.10.2011
Здесь страх не должен подавать совета
10.06.2011
В фокусе "Фукусимы"
23.07.2009
Кузница российских ядерных кадров
7 комментариев
№1
30.10.2015 02:43
Берем хороший, дорогой и нужный оружейный плутоний, который нарабатывали и отделяли от изотопного шламма десятилетиями, смешиваем с отбросами 238-го урана, получаем топливо для промышленного использования в промышленных реакторах. Гмм... Не во всех, однако, реакторах.

Что-то тут не так ).... А где же общанные "отходы"? ))

На самом деле журналисты нехорошие люди. Речь идет о топливном цикле для котлов на быстрых нейтронах. Отходов там столько же, как и в открытом цикле. Больше только наработанного плутония в составе, который и так никогда "отходом" не являлся (вернее, часть его изотопов).
0
Сообщить
№2
30.10.2015 03:38
Викторович

Цитата, q
Речь идет о топливном цикле для котлов на быстрых нейтронах. Отходов там столько же, как и в открытом цикле.

Не могли бы Вы поподробнее раскрыть эту фразу? А то вроде МОХ-топливо и является, в основном, отходами, а значит больше их стать никак не может) это в дополнение к в полтора раза более высокой тепловой эффективности в пересчете на количество распадов, что также дает уменьшение количества отходов.

P.S. Ну вообще много разговоров о том что мы продали весь свой оружейный плутоний, и завтра не из чего будет гнать самогон делать ББ. Не знаю, но полагаю, учитывая особо пристальное внимание руководства к РВСН (уж их-то даже в 90е на произвол судьбы не бросали), штабным аналитикам виднее.
+1
Сообщить
№3
30.10.2015 04:20
Понятия MOX и "отходы" вообще никак не пересекаются. Мокс буквально суть суть сокращенное Металл-Оксид. Есть оксидные пилюли, есть нитридные. У тех и других свои небольшие плюсы и минусы по физическим параметрам. Есть еще растворные топлива, то это отдельная тема, которая до открытия неисчерпаемого месторождения платины останется открытой.

Суть в том, что в реактор нельзя пихать все подряд. А в реактор на быстрых нейтронах нельзя пихать никаких легких элементов - нейтрон, когда сталкивается с легким атомом, отдает ему много энергии и сильно теряет в скорости, то бишь становится медленнее. Сильно медленнее, чем если бы сталкивался с тяжелым атомом.

Быстрые нейтроны приятны тем, что при взаимодействии с распадом выколачивают больше нейтронов, а при взаимодействии с пассивным материалом, с ураном-238 или торием-232 - так же могут взаимодействовать с ядерным распдом, и, кроме того, с захватом, порождая изотопы в итоге годных, легко делящихся материалов, к которым относятся несуществующие в природе несколько изотопов плутония и изотоп урана-233.

Разумеется, в топливе накапливаются и продукты распада, от совершенно безопасных гелия-4 и водорода-1 до всей остальной таблицы Дмитрий-Иваныча.

Некоторые из этих продуктов имеют большое сечение захвата нейтронов, поэтому резко выхватывают еще и доразваливаются до чего-нибудь менее активно ведущего себя в реакторе.

В какой-то момент "неубиваемый остаток хлама" в котле становится таким, что препятствует поддержанию нормальной нейтронной картины. Тогда старые кассеты извлекают, топливо из них "разбирают на гайки", из которых большая часть - это все тот же уран-238, остатки неотработавшего урана-235 и наработанного с неотработанным плутония, а остальное - печальный хлам, которого часть потеряет активность свою быстро, а часть надо хоронить всерьез и надолго.

Быстрый от небыстрого циклов отличаются главным образом тем, сколько урана 238 превращается в плутоний, который так же как и уран 235 можно использовать в виде делящегося топлива (одновременно и топлива для спец-БЧ по душу супостатов). В идеальном быстром реакторе плутония нарабатывается больше, чем расходуется (его же, плутония, либо же урана-235). В медленном это невозможно в принципе. В случае с торием-232, над которым колдуют индусы в виду дурных у себя его запасов, речь идет о наработке урана-233 в количестве большем, чем было израсходовано урана-235 или 233.

Состав остального "реакторного мусора" отличается ровно в той мере, в котрой отличаются спектры захвата нейтронов этим мусором. Некоторые паскудные долгоиграющие изотопы хорошо разваливаются под быстрыми нейтронами, некоторые под медленными, некоторым по барабану. Но в целом картина плюс-минус ведро навоза идентична.

Собственно, наличие заводов топливного цикла отличает всякие Парагваи с Камерунами и Камбоджами от США, Франции и России. Запарки на тему отходов - это составляющая этого цикла, неизбежная. Мы науськиваем зеленых и прочих отщепенцев наезжать на ядерную энергетику в штатах, штаты науськивают наших мудаков наезжать на нашу ядерную энергетику. Так что разговоры о "новом и более чистом" - это больше дань тому, что бы зеленые с отщепенцами шли в жопу и не гудели.

ЗЫ. Пардон за терминологию и косность.
+2
Сообщить
№4
30.10.2015 04:45
Цитата, Гражданин СССР сообщ. №2
P.S. Ну вообще много разговоров о том что мы продали весь свой оружейный плутоний, и завтра не из чего будет гнать самогон делать ББ. Не знаю, но полагаю, учитывая особо пристальное внимание руководства к РВСН (уж их-то даже в 90е на произвол судьбы не бросали), штабным аналитикам виднее.

Плутония у нас много. И постоянно много образуется в реакторах. А тем плутонием, который мы продали США - тут США себе сами подпортили все - на дармовом нашем плутонии за 15 лет они фактически угробили свою горнорудную урановую отрасль, теперь они ее довольно долго и мучительно будут восстанавливать. Потеряно много, главное - опытные кадры. С другой  стороны - это шанс для них начть с белого листа - перейти на центрифуги, построить новые заводы по переаботке отработавшего топлива.
+1
Сообщить
№5
30.10.2015 12:58
Викторович

Ну а как же разговоры о замыкании топливного цикла? Принципиальные различия понятны, но вот экономическая целесообразность - использование ядерных отходов обычных реакторов для производства МОХ-топлива для реактора на БН - никуда не делась. Вот эта фраза

Цитата, q
Но в целом картина плюс-минус ведро навоза идентична.

мне непонятна. Ведь именно использование этого навоза в качестве топлива и было основной причиной разработки реактора на БН.
0
Сообщить
№6
30.10.2015 13:47
Цитата, Гражданин СССР сообщ. №5
Ну а как же разговоры о замыкании топливного цикла?

Замыкается он не по отходам, а по плутонию.

Плутоний не отход и никогда им не являлся. Просто раньше плутоний складывали. Разделяли на изотопы только на оружие. Реакторное ядро (нейтронный режим) рассчитывалось на урановое топливо и отработана была только эта топливная технология.

Теперь, в БН-ы, не очень важно какие именно, можно пихать фактически отработки, главное, что бы содержание 238 - не меньше чем и делящегося плутония - не меньше чем. Остальное очищаем только от примесей с большим сечением захвата нейтронов.

Можно "выжигать отходы", но: читаем дальше.

"Лишних" нейтронов в реакторе практически нет. Рождается при делении в БН примерно 2.7 нейтрона.
ОДИН (1) нейтрон нужен строго обязательно на поддержание реакции (он дожен угодить в делящийся материал (уран-235 или плутоний)
ВТОРОЙ, даже не один, а где-нибудь 1.2 нейтрона нужно, что бы угодить в уран-238 и превратить его в плутоний. Это будет наработка топлива не менее 1 кг на 1 кг расхода. Порог для того, что бы цикл был замкнутым.
ЕЩЕ 0.5 нейтрона мы ТЕРЯЕМ из активной зоны. Это как минимум. В маленьком реакторе теряем даже больше, не хватит даже на воспроизведение 1кг/1кг.
И примерно от 0.0 до 0.2 нейтрона у нас остается на "дожигание отходов". Куда полезнее влепить эти 0.2 нейтрона без потери скорости во что-нибудь, что весело развалится с выделением энергии, что тоже полезно, либо использовать для наработки какого-нибудь полезного для медицины или приборостроения изотопа..

Как-то так. А отходов сильно больше, чем можно "дожечь", используя 0.2 нейтрона.

Если интересует больше и подробнее - посмотрите спектры нейтронных реакций для разных ядер. На основании этих данных расчитываются активные зоны реакторов. Сегодня расчитываются они как прочтностные нагрузки и гидродинамические явления - тупо на решетках, осилит даже школьник. Если очень сильно заинтересует и очень лень искать самостоятельно, могу поделиться библиотекой спектров для всех известных изотопов.
+2
Сообщить
№7
01.11.2015 23:03
Мерзкая статья непонятно о чем. В смысле понять что журналюх имел ввиду проблематично. Смешали отходы уран плутоний бн и красноярск 26.
Есть ли какой нибудь ругательный механизм, который можно обрушить на автора?
+1
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 29.03 01:05
  • 432
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 28.03 22:28
  • 1
Заявления Генерального прокурора России о деприватизации предприятий ОПК
  • 28.03 20:03
  • 2682
Как насчёт юмористического раздела?
  • 28.03 18:33
  • 2
Источник сообщил об успешном применении ВС РФ перспективных "прыгающих мин" в зоне СВО
  • 28.03 16:17
  • 0
Force de Frappe. Франция перебрасывает истребители Rafale в Румынию
  • 28.03 15:34
  • 1
Представлен модуль акустической разведки, находящий беспилотники по звуку
  • 28.03 13:54
  • 5
«Дальность полета возрастет в три раза»: французская компания представила управляемую бомбу Hammer 1000
  • 28.03 10:55
  • 2
Раскрыто назначение трехтонной российской бомбы
  • 28.03 10:12
  • 1
В США вспомнили о советском атомолете
  • 28.03 10:06
  • 62
В США оценили российские Су-34 с УМПК
  • 28.03 10:05
  • 1
Клинцевич рассказал о запускаемых со «Смерча» российских бомбах
  • 27.03 19:52
  • 1
Генпрокурор рассказал, как боевую технику ремонтировали контрафактом
  • 27.03 15:15
  • 454
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 27.03 15:00
  • 10
Глава Ростеха анонсировал возобновление выпуска самолётов радиолокационного обнаружения и управления А-50У
  • 27.03 14:34
  • 8
Александр Михеев: система ПВО С-400 "Триумф" в разы превосходит конкурентов