Альтернативы водным методам нет

Ю.С.Федоров, д.х.н., директор отделения, «Радиевый институт им. В.Г.Хлопина»

мнение по  поводу  статьи «Газофторидная технология в топливном цикле ядерной энергетики»

Разработчики газофторидной технологии продемонстрировали принципиальную возможность ее использования для переработки ОЯТ. Ранее уже возникала необходимость выбора той или иной технологии для этой цели, причем газофторидная технология дважды проигрывала водно-экстракционной. Первый раз – при развитии технологии получения плутония оружейного качества. Второй – в ходе разработки технологии переработки ОЯТ АЭС.


Имеется несколько технологий, которые конкурировали на стадии выбора: осадительная, экстракционная, газофторидная, сорбционная и некоторые другие. Во всем мире проводились работы по этим направлениям, и везде приоритет был отдан экстракции. В России (СССР) сначала была принята осадительная технология, но затем с учетом преимуществ по минимизации отходов перешли на экстракционную.

Следует отметить, что этот переход не был связан с проблемами финансирования. Выбор был сделан еще в бытность СССР, когда средств на исследования в области ядерной энергетики не жалели. В 1977 году был запущен в эксплуатацию завод РТ-1, и он работает уже 30 лет, что является мировым рекордом. Во Франции в 70-е годы существовала установка АТИЛА, аналог советского «Фрегата». Просуществовала она недолго; вскоре работы  были свернуты и не проводятся до сих пор. В настоящее время во Франции эксплуатируются заводы 2-го поколения с экстракционной технологией UP-2 и UP-3; параллельно ведутся исследования по созданию завода 3-го поколения.

По экстракционной технологии построен и только недавно запущен в эксплуатацию завод в Рокашо (Япония); ведутся разработки по водно-экстракционной технологии UREX в США.

Как и у каждой технологии, у газофторидной технологии есть свои достоинства и недостатки. Существенным минусом здесь являются потери во фторидных шлаках (огарках) урана и особенно плутония (не менее 1%). (Для вводно-экстракционной технологии, при которой топливо полностью растворяется, а затем уран и плутоний извлекаются в полном объеме, данная цифра в сотни (!) раз меньше). В соответствии с простыми расчетами за время эксплуатации крупного коммерческого завода неучтенные потери Pu составят несколько тонн. Это создает проблемы с точки зрения нераспространения. Хранение радиоактивных шлаков в контейнерах после выделения урана и плутония без надежной иммобилизации (например, остекловывания) в настоящее время неприемлемо. Небольшие их  количества допускается хранить в специально подготовленных местах, однако для крупномасштабного завода контролирующие органы не дадут соответствующего разрешения. Эти вопросы для газофторидной технологии не решены. Есть проблемы с коррозионной устойчивостью оборудования в процессе работы с фтором при высокой температуре. ТЭИ по сопоставлению различных технологий переработки ОЯТ, на которые ссылаются авторы, не выявили существенного преимущества какой-либо из них. Разница в несколько процентов не является убедительной.

Водно-экстракционная переработка ОЯТ имеет длительную историю, богатый опыт эксплуатации и сложившуюся инфраструктуру, на создание затрачены огромные средства. Дальнейшее развитие технологии переработки ОЯТ направлено на совершенствование существующей технологии и устранение имеющихся недостатков. В качестве примера можно привести Францию. За последние годы сбросы радиоактивных элементов уменьшились в тысячи раз при одновременном увеличении объемов переработки; объемы твердых РАО, направляемых на хранение и захоронение, снижены почти в 10 раз. Так что есть к чему стремиться.

Таким образом, следует признать, что для переработки ОЯТ тепловых реакторов альтернативы водным методам в настоящее время нет. Однако не так все мрачно. Практически все страны, которые собираются развивать атомную энергетику, видят перспективы в развитии энергетики на быстрых нейтронах. По сравнению с отработавшим топливом реакторов на тепловых нейтронах ОЯТ реакторов на быстрых нейтронах (РБН) имеет более высокое выгорание и более сложный состав, и его необходимо перерабатывать при минимальной выдержке с целью возврата делящихся изотопов в топливный цикл. При этом не требуется высокой очистки выделяемых продуктов. Здесь газофторидная технология может реализовать свои потенциальные достоинства. Кроме того, для замыкания топливного цикла РБН нужно создавать новую инфраструктуру, то есть все технологии оказываются в равных условиях. Цель обозначена, старт уже  дан…

назад

Материалы из архива

3.2009 ЛАЭС-2: график как эффективный инструмент строительства

ОАО «Санкт-Петербургский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ» (ОАО «СПбАЭП»), выступающее генпроектировщиком и генподрядчиком Ленинградской АЭС-2, провело деловую игру «Практическое применение системы календарно-сетевого планирования для управления проектом сооружения ЛАЭС-2». В игре приняли участие подразделения ОАО «СПбАЭП» и основные подрядные организации.

2.2008 Бомба для масс-медиа

Е.О.Адамов, бывший министр атомной промышленности РФЯ требовал, чтобы меня освободили, чтобы я вернулся в Россию и имел возможность, во-первых, опровергнуть все обвинения, которые, как я понимаю, изначально тогда выдвигали, чтобы вернуть меня в Россию, и потом таким же образом поехать в США и с теми обвинениями разделаться. Начнем с США Там два, по сути, обвинения. Одно обвинение – что украли средства у института моего родного, которым я руководил 12 лет, прежде чем стал министром, в который вернулся после того, как обокрал его…

9.2007 Ториевый цикл. Выбираем реактор

С.А.Субботин, к.т.н.,  РНЦ «Курчатовский институт»Впервые в этом году в программе  секции   НТС №1 обсуждалась ториевая энергетика. Однако в ФЦП в разделе «Инновации»  ториевая  энергетика  не значится. Это противоречие легко объяснимо.   ФЦП разработана до 2010 года.  А высокотемпературные реакторы,  на которые делают  ставку многие ученые в реализации ториевого проекта,  планируется вводить в эксплуатацию не ранее 2020 года.