Баланс экологии и экономики

В XXI веке рециклинг — вторичное использование отходов — стал одним из главных экологических трендов. «Росатом» как зеленая компания поддерживает и развивает принцип вторичного использования материалов во всех сферах бизнеса. Прежде всего, в сфере переработки ядерного топлива — за это отвечает топливный дивизион «Росатома».

Уникальное предложение

Невыгоревшие материалы из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) можно извлекать для дальнейшего использования — в том числе для изготовления нового топлива для реакторов. На производственном объединении «Маяк» уже много лет перерабатывают ОЯТ ряда тепловых и быстрых энергетических, а также исследовательских реакторов, выделяют уран и плутоний. Затем они возвращаются в топливный цикл. Например, реактор на быстрых нейтронах БН-800 Белоярской АЭС работает сегодня на МОКС-топливе, изготовленном с использованием плутония, полученного из ОЯТ и обедненного урана. Все российские реакторы типа РБМК используют в качестве топлива регенерированный уран. Идет работа по переводу на регенерированный уран и реакторов ВВЭР.

Но рециклинг может быть еще более эффективным. В 2020 году в ТВЭЛ стартовал проект «Сбалансированный ядерный топливный цикл» (СбЯТЦ). Сегодня в рамках этого проекта разработано комплексное предложение для зарубежных заказчиков.

Четыре в одном

СбЯТЦ — это комплекс из четырех взаимосвязанных услуг, которые можно заказать по отдельности или вместе.

1. Переработка ОЯТ с фракционированием высокоактивных отходов. Охлажденное в бассейне выдержки топливо упаковывается в транспортные контейнеры и отправляется в Россию на радиохимическую переработку. Там ОЯТ разделяется на фракции: регенерированный уран (около 96% массы), плутоний (около 1,2%), минорные актиниды (нептуний, америций, кюрий — менее 1%) и короткоживущую фракцию высокоактивных отходов (стронций, цезий — около 2,5%). Последняя остекловывается и после выдержки, необходимой для снижения остаточного тепловыделения, возвращается в страну заказчика для среднеглубинного захоронения.

2. Производство уранплутониевого топлива. Извлеченные уран и плутоний идут на производство свежего топлива. Для тепловых реакторов (ВВЭР, PWR, BWR) это может быть топливо из регенерированного урана или РЕМИКС-топливо — смесь обогащенного урана с ураном и плутонием из ОЯТ. Для быстрых реакторов изготавливается МОКС-топливо на основе обедненного урана и плутония и СНУП-топливо (смешанное нитридное уранплутониевое). Заказчик может получить топливо из собственных переработанных материалов обратно или по желанию утилизировать плутоний в российских быстрых реакторах.

3. Заказывая услугу по вывозу и переработке, можно заодно приобрести транспортно-перегрузочные упаковочные контейнеры, упаковочные комплекты хранения повышенной вместимости, а также пункты контейнерного хранения, где все это будет размещаться. Это позволяет клиенту организовать инфраструктуру для выдержки ОЯТ на своей территории до отправки на переработку и для последующего приема остеклованных отходов.

4. В перспективе планируется также трансмутация минорных актинидов. Америций, нептуний, кюрий — самые долгоживущие и радиотоксичные компоненты ОЯТ. Этих «вредин» можно дожечь в быстрых реакторах, где они превращаются в короткоживущие или стабильные элементы. В апреле 2026 года «Росатом» первым в мире завершил уникальную программу по демонстрации трансмутации америция-241 и нептуния-237 в реакторе БН-800 на Белоярской АЭС. «Таким образом, сегодня мы консолидируем усилия отрасли по подготовке комплексного предложения для операторов АЭС, включающего и обращение с облученным топливом, и возврат в ядерный топливный цикл продуктов переработки ОЯТ, а также инфраструктурные решения», — говорит старший вице-президент ТВЭЛ по научно-технической деятельности Александр Угрюмов.

Почувствуй разницу

Без переработки радиоактивность ОЯТ снижается до уровня урановой руды не менее чем за 300 тыс. лет (по некоторым оценкам — порядка миллиона). При переработке в рамках СбЯТЦ короткоживущая фракция достигает радиационной эквивалентности с природным ураном примерно за 300 лет, а радиологической — за 100 лет. После переработки ОЯТ остается в семь раз меньше по объему. Расчеты показывают, что для двухблочной АЭС с ВВЭР-1200 затраты на хранение и захоронение сокращаются на 20–25%.

СбЯТЦ вписывается в стратегическую цель «Росатома» — создание двухкомпонентной ядерной энергетической системы, где тепловые и быстрые реакторы работают в едином замкнутом топливном цикле: ОЯТ одних установок становится сырьем для свежего топлива для других.

Широкое внедрение услуг СбЯТЦ позволит не только сократить накопление отработавшего топлива, но и подтвердить статус атомной энергетики как чистого и возобновляемого источника энергии, который не оставляет ядерного наследия следующим поколениям.

Первый коммерческий контракт

В сентябре 2025 года на международном форуме «Мировая атомная неделя» «Техснабэкспорт» и Белорусская АЭС подписали первый в мире коммерческий контракт, реализующий концепцию СбЯТЦ для реакторов ВВЭР. Контракт охватывает весь проектный срок службы станции: Россия принимает ОЯТ на переработку и возвращает продукты переработки. Это позволяет Белоруссии отказаться от строительства сложного и дорогостоящего объекта глубинного захоронения радиоактивных отходов (РАО), а извлеченные ядерные материалы возвращаются в топливный цикл.