Стремление к балансу: спецпроект «СР» о рециклинге ядерного топлива

Хотите разобраться, в чем состоят особенности обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ)? Как оно хранится и транспортируется? Как из него извлекают уран и плутоний? Все ли ОЯТ можно перерабатывать? Ответы на эти и другие вопросы — в нашем спецпроекте о сбалансированном ядерном топливном цикле (СбЯТЦ).

СбЯТЦ — комплексное предложение «Росатома» для зарубежных заказчиков. Оно объединяет решения по транспортировке и переработке ОЯТ, повторному использованию ядерных материалов, трансмутации минорных актинидов и иммобилизации радиоактивных отходов.

Идеология проекта — рассматривать ОЯТ как композицию элементов, которые можно отделить друг от друга. «В составе ОЯТ того же реактора ВВЭР-1000 около 96 % по массе — это несгоревший уран и еще порядка 1 % — наработанный плутоний. И то и другое — ценные ядерные материалы, из которых давно научились делать новое топливо. Можно ли называть отходами то, что на 97 % состоит из ценных материалов?» — задает риторический вопрос директор департамента по инновациям и технологиям «Техснабэкспорта» Михаил Барышников.

В рамках СбЯТЦа ОЯТ перерабатывают, извлекают уран и плутоний, которые можно вернуть в топливный цикл. Оставшиеся компоненты разделяют на фракции. Наиболее долгоживущую сжигают в быстрых реакторах. Такой подход позволяет отказаться от дорогостоящих глубинных пунктов захоронения высокоактивных отходов (ВАО). Более того, решение можно адаптировать к размеру реакторного парка и инфраструктуре конкретной страны.

«Всемирная ядерная ассоциация недавно инициировала разработку так называемого инвестиционного справочника ядерной энергетики. В нем, помимо прочего, приведена стоимость проектов захоронения ОЯТ и ВАО по миру. Она варьируется от 680 долларов за килограмм ОЯТ (канадский NWMO) до 9,4 тыс. (британский GDF). Причем это только проектная стадия — ни один проект пока не реализован. Захоронение ОЯТ оставляет слишком много неопределенностей: финансовых, социальных, в отношении долгосрочной безопасности и др. В то время как переработка ОЯТ — уже существующая индустрия: радиохимические заводы построены, работают, показывают понятную экономику», — отмечает Михаил Барышников.

Важнейшая составляющая СбЯТЦа — работа с минорными актинидами, а именно с америцием, нептунием и кюрием. Их доля в ОЯТ — менее 0,1 %, но именно они и продукты их распада определяют долгосрочную радиационную активность и тепловыделение. Трансмутация позволяет сократить период потенциальной опасности ВАО с 300 тыс. до 300 лет.

«Если ядерная энергетика хочет развиваться, ей придется освоить массовое рециклирование ОЯТ. В противном случае она не будет устойчивой: в современном мире немыслимо направлять на захоронение материал, 97 % которого может быть использовано повторно и который сохраняет потенциальную опасность сотни тысяч лет. То есть ОЯТ придется перерабатывать. Термин «ОЯТ» при этом останется, но будет означать лишь одну из стадий замкнутого цикла, в котором есть свежее топливо, облученное топливо, потом снова свежее, и так по кругу», — говорит Михаил Барышников.

Хотите запустить свой спецпроект?

«Страна Росатом» помогает рассказывать о сложном понятно и интересно. Технологии и научные разработки, большие проекты и новые производства, история и юбилеи, люди и профессии — любую тему можно превратить в онлайн-проект. Предложим концепцию и формат, подготовим тексты, фото, видео, инфографику, интерактивные механики и соберем все в стройную композицию. Пишите и звоните в редакцию.
Тел.: +7 (495) 626-24-74,
e-mail: sr_online@strana-rosatom.ru.

В новом спецпроекте «Страны Росатом» собрана информация о переработке и транспортировке ОЯТ, регенерированном уране и плутонии, минорных актинидах и других составляющих СбЯТЦа.