În acest an Rosatom pentru a începe lucrările practice privind crearea combustibilului inovator pentru reactoarele termice, care urmează a fi derivat din amestec netriate de uraniu recuperat și plutoniu eliberat în timpul reprocesare, cu adăugarea unei mici cantități de uraniu îmbogățit. Pe ce probleme sunt rezolvate prin utilizarea REMIX-combustibil, argumentele pro și contra ale noii tehnologii, precum și cât timp va trebui să aștepte apariția primului ansamblu de combustibil, într-un interviu cu Ivan Morgunov spune directorul general al Institutului Radium. V. G. Khlopin Igor Ryzhov.
- Ideea de a crea combustibil REMIX a apărut acum aproape zece ani. Baza sa este un amestec de uraniu regenerat și plutoniu, care se obține la reprelucrarea combustibilului nuclear uzat. Pentru a crește potențialul energetic al acestui amestec, pot fi utilizate diferite variante de machiaj de 235U. Ca opțiune de bază, make-up 20 % din uraniul natural îmbogățit, cu un nivel de îmbogățire de aproximativ 17% %.
În ambele cazuri, vorbim despre combustibilul pentru reactoare cu neutroni termici. În cazul combustibilului REMIX, se face referire la reactorul VVER-1000.
- Care sunt avantajele combustibilului REMIX în comparație cu alte tipuri de combustibil? Are con?
- Avantajele de combustibil-REMIX aș în primul rând faptul că a luat caracteristicile fizice ale neutronilor VVER-1000 la REMIKS- sarcină maximă și combustibil uraniu tradiționale sunt practic identice. Deoarece aceste caracteristici afectează siguranța funcționării reactorului, este posibil să vorbim despre caracteristicile fundamentale ale sarcinii maxime a reactorului VVER-1000 REMIX-combustibil. În ceea ce privește combustibilul MOX, încărcarea miezului este limitată, de regulă, 30 %.
În plus, utilizarea combustibilului REMIX duce la economisirea uraniului natural. Cred că scorul de la 20-25 % este complet corect. În acest sens, trebuie adăugat că lucrarea de separare necesară pentru îmbogățirea hranei pentru uraniu este practic neschimbată.
În cele din urmă, cea mai importantă caracteristică a combustibilului REMIX este posibilitatea reciclării plutoniului fără degradări semnificative. Cu alte cuvinte, după prelucrare și îmbogățirea suplimentară corespunzătoare, combustibilul REMIX se poate întoarce în mod repetat în reactor, ceea ce duce la o reducere semnificativă a ratei de acumulare SNF. Combustibilul MOX pentru perioada de funcționare se degradează atât de mult încât nu poate fi refolosit în reactoare termonucleare.
Desigur, fiecare medalie are două părți. Există, de asemenea, probleme legate de utilizarea combustibilului REMIX. În special, este de așteptat ca costul de acces la aceasta va fi ușor mai mare decât costurile corespunzătoare pentru combustibil uraniu convențional - acest lucru se datorează necesității de a asigura siguranța radiațiilor în legătură cu introducerea de plutoniu și 235U în combustibil proaspăt.
- Deci, în producția de combustibil REMIX, este nevoie de protecție gravă împotriva radiațiilor?
- Da, desigur. Protecția, telecomanda și, dacă este posibil, automatizarea procesului de producție sunt necesare. Acest lucru este valabil pentru REMIX, iar pentru combustibilul MOX.
- Câte cicluri de procesare pot supraviețui combustibilului REMIX?
- efectuarea de calcule ale utilizării REMIX-combustibil în cinci cicluri, dar cred că numărul de cicluri poate fi mai mult, pentru a se potrivi termenul de funcționare a reactorului.
- Care este economia de producție a combustibilului REMIX în comparație cu combustibilul MOX?
- Costul de producție al combustibilului REMIX astăzi este considerat comparabil cu costul de producție al combustibilului MOX; ținând cont de nivelul de automatizare atins în fabricarea combustibilului de uraniu, ar trebui să fie și mai mic.
- A fost evaluat costul producției sale?
- O astfel de evaluare este aproape imposibilă acum. Anumite pași în această direcție au fost luați și sunt întreprinși, dar nu mă gândesc să dau o estimare a costului producției sale, precum și a combustibilului MOX pentru reactoarele termice.
- Densitatea de ardere a combustibilului REMIX este mai mare decât în mod normal?
- Astăzi, principalii operatori de energie nucleară încearcă să mărească adâncimea de ardere a combustibilului. Cu carburantul REMIX poate apărea o situație diferită: nu trebuie să fie arsă la maxim, altfel pur și simplu nu va mai fi nimic să reveniți la ciclu.
- Puteți să ne spuneți despre tehnologia de reprocesare a combustibilului nuclear uzat și obținerea combustibilului REMIX? Ce probleme încă nu au fost rezolvate? Care este cea mai mare dificultate?
- Astăzi, tehnica implementate numai industrial hidrometalurgice reprelucrare reactoarelor termice - așa-numitul PUREX-proces, care se bazează pe extragerea apei folosind un agent de extracție - soluție de fosfat de tributil. Se presupune că tehnologia REMIX-combustibil va deveni o parte a tehnologiei de reprocesare VVER-1000, dezvoltat la Institutul de radiu și vândute astăzi la ODC MCC. Baza tehnologiei noastre este simplificată avantaje PUREX-proces care -escaping evacuare a deșeurilor lichide în mediul înconjurător și crearea de circulație a apei închise acid- și plin.
Produsele țintă ODC încorporate în proiectarea: regenerate uraniului sub formă de oxid de azot și așa-numitul plutoniu produs- pulbere de oxid mixt pe baza neptuniu, plutoniu și uraniu regenerate. Produsul de plutoniu poate fi utilizat, așa cum se presupune în proiectul ODC, în fabricarea combustibilului MOX pentru reactoare BN, dar nu este potrivit pentru producerea combustibilului REMIX din cauza prezenței a 237Np. Astfel, astăzi nu există niciun produs pentru producția de combustibil REMIX în proiectul ODC; adaptarea tehnologiei ODC pentru producerea combustibilului REMIX este de a optimiza ciclul de extracție pentru eliminarea neptuniului din soluția de plutoniu utilizată la prepararea pulberilor de oxid mixt.
- Este deja cunoscută ce tehnologie va fi utilizată pentru a produce un produs de plutoniu într-o instalație industrială?
- Nu există încă o decizie finală. Tehnologia de depunere va fi implementată la ODC și, până la punerea în funcțiune a instalației industriale, se poate dezvolta și tehnologia denitrației termice.
- Înțeleg corect: dacă, inițial, capacitatea CSD sa concentrat pe asigurarea producerii de combustibil MOX, va exista o lipsă de materii prime pentru fabricarea produsului REMIX?
- Nevoia de combustibil MOX pentru reactoarele rapide nu este definitiv definitiv definită. În prima etapă, este posibil să se dezvolte tehnologii pentru producerea atât a combustibilului REMIX pentru reactoarele termice, cât și pentru combustibilul MOX pentru reactoarele rapide la UDC.
- Această tehnologie permite prelucrarea "SNF" proaspăt recuperat din reactor?
- Adevărul este că tehnologia care va fi utilizată la UDC este inițial proiectată să reziste la combustibilul nuclear uzat timp de cel puțin șapte ani. Nu este nevoie să reprocesați combustibilul nuclear uzat cu un timp de îmbătrânire mult mai scurt.
- De ce nu există practic nici o utilizare a uraniului regenerat? Nici o tehnologie dovedită? Sau este mai scump decât naturale?
- De fapt, există exemple de utilizare a uraniului regenerat. În special, combustibilul reactoarelor VVER-440 este procesat la Mayak. Uraniul rezultată regenerate intră combinatul chimic din Siberia unde doobogaschayut și apoi trimis la fabricile unde se face combustibilul la RBMK.
- Producția de combustibil REMIX va reduce semnificativ consumul de uraniu natural?
- Există estimări diferite, dar pot spune cu certitudine că economiile vor fi de cel puțin 20-25 %.
- Este posibil să folosiți uraniu sărăcit pentru fabricare, care sa acumulat mult?
- În opinia dvs., producția de combustibil REMIX va asigura neproliferarea materialelor nucleare?
- Utilizarea combustibilului REMIX ne permite să închidem ciclul de plutoniu în reactoarele termice și, prin urmare, să suspendăm procesul de acumulare a energiei plutoniu sau chiar (în anumite condiții) să-i reducem rezervele. În acest sens, tehnologia contribuie la neproliferarea materialelor nucleare.
- Ce clasă de deșeuri radioactive este produsă în producția de combustibil REMIX?
- Deșeurile sunt de fapt formate nu în procesul de producție a combustibilului REMIX, ci în procesul de reprocesare a combustibilului nuclear uzat. De exemplu, atunci când prelucrăm deșeurile nucleare, francezii din uzina de la Cape La Ag coboară în ocean aproximativ 100 de mii de metri cubi de NAO pe an. Tehnologia Institutului Radium este tehnologia următoarei generații care exclude complet evacuarea deșeurilor radioactive lichide.
- Da, ODC trebuie format numai deșeuri solide: 0,15 m³ vitrificate HLW, materialele structurale HLW 0,1 m³ metalic FA și circa 2,5 m³ cimentate CAO per tona de combustibil uzat reprocesat.
- Cât de populară este ideea de combustibil REMIX în lume? Există țări care au avansat în producția sa mai mult decât Rusia?
- Energia nucleară este un lucru foarte inert. Francezii, odată angajați cu combustibil MOX, nu sunt foarte pregătiți să "sară" din această direcție. În fiecare țară în care există energie nucleară, există programe de dezvoltare a complexului energetic nuclear, care nu se schimbă peste noapte. Cineva trebuie să demonstreze eficacitatea și fezabilitatea noilor abordări tehnologice și este posibil ca această experiență să poată fi împrumutată treptat de alte țări.
- După cum am spus, ideea de combustibil REMIX există de aproximativ zece ani. În această perioadă au fost publicate multe publicații pe această temă, prezentări și discuții la diferite seminarii și conferințe.
În conformitate cu acest ordin a fost creat de către consiliul de conducere prezidat de directorul politicii de stat în domeniul deșeurilor radioactive, a combustibilului nuclear uzat și RE D & D SC „Rosatom“ O. V. Kryukova a elaborat și aprobat o serie de documente de bază, inclusiv un program de lucru privind calcularea și justificarea experimentală a combustibilului REMIX și așa-numita decizie privind organizarea muncii. Ultimul document reglementează, de fapt, ordinea lucrărilor, identificând organizațiile implicate în acestea, sarcinile cu care se confruntă și termenele pentru punerea lor în aplicare.
- Proiectul este finanțat din rezervele SC Rosatom.
- Unde este planificată construirea unei fabrici pentru fabricarea combustibilului REMIX?
- După cum ați înțeles deja, pulberile pentru producerea combustibilului REMIX vor fi produse în centrul experimental și demonstrativ al combinatului minier și chimic, care se construiește astăzi. Destul de logic, din punctul meu de vedere, dacă aici va fi organizată stația de producere a tabletelor, a elementelor de combustibil și a ansamblurilor de combustibil. Aș fi așteptat o astfel de decizie, mai ales că Mineritul și Combinația Chimică are deja o experiență similară. După cum știți, recent a fost lansată o fabrică pentru fabricarea combustibilului MOX pentru reactoare rapide.
- Nu există încă o astfel de decizie.
Material furnizat de consiliul editorial al revistei Safety Nuclear