В России начата разработка проектной документации для реактора нового типа, который будет максимально эффективно перерабатывать ядерные отходы. О том, как обстоят дела в этой сфере, какие принципиально новые походы к переработке ОЯТ использует «Росатом» и почему ядерные отходы постепенно становятся источником российского энергетического суверенитета, читайте в материале «Государственных новостей».
Скриншот: видео Росатома
Директор по государственной политике в области радиоактивных отходов «Росатома» Василий Тинин заявил, что в России начата разработка проектной документации для создания принципиально нового исследовательского жидкосолевого ядерного реактора (ИЖСР).
«Накопленные на сегодня результаты исследований уже позволяют начать проектирование, продолжая исследовательские работы. В этом году планируется начать разработку проектной документации», — отметил специалист.
То, что Россия на текущий момент — абсолютный мировой лидер в сфере ядерной энергетики ни у кого не вызывает сомнений. Кстати, ранее «Государственные новости» уже подробно писали о том, как в целом наша страна развивает ядерную отрасль во всем мире и какие прибыли от этого получает.
Однако новости про ИЖСР куда важнее, поскольку они про такое направление в ядерной энергетике, как переработка отработанных ядерных отходов. Переработка ОЯТ, в свою очередь, это настолько сложная сфера, что ряд экспертов вообще говорят, что накопление этих отходов сейчас тормозит развитие всей сферы ядерной энергетики в принципе.
Первая и самая главная проблема ОЯТ в том, что эта продукция дико «фонит». То есть она токсична, как сама смерть. Основной способ купирования этой угрозы – это капсулировать отработанное топливо и зарывать его поглубже в скальную породу, как это делается, например, в Финляндии и Швеции. Ну, или отправлять для захоронения в Россию.
Чтобы были понятны цифры, всего в мире на момент 2014 года было накоплено 345 тысяч тонн ядерных отходов и 20 тысяч тонн из них было захоронено в нашей стране. С ежегодной прибавкой в 670 тонн.
Цифры эти, впрочем, не очень точные. Поскольку, по данным уже на 2022 год, в открытых источниках говорилось про 14 тысяч тонн ядерных отходов в российских хранилищах. С другой стороны, примерно в эти годы наша страна уже серьезно озаботилась процессами переработки этих отходов и созданием того, что называется ЗЯТЦ, или замкнутый ядерный цикл.
Как говорилось выше, то, что ядерные отходы очень сильно фонят – это, конечно, проблема. Но и возможность. Раз фонит, значит, еще содержит полезный потенциал для повторного использования.
С другой стороны, запасы урана, а это пока источник для ядерного топлива, ограничены. И с каждым днем их не становится больше. А здесь тысячи тонн отходов, которые можно использовать в повторном цикле.
Так наша страна приступила к разработке и внедрению МОКС-топлива. Во-первых, оно производится из радиоактивных компонентов ОЯТ, то есть, самим фактом производственного процесса снижает уровень радиоактивности последующих отходов производства. Во-вторых, требует значительно меньше добычи нового урана. Ну, и, в-третьих, само это топливо имеет большую энергоемкость и работает оно дольше.
Нюанс только в том, что под него нужно строить новый тип реакторов, на быстрых нейтронах. На 2023 год в России полностью на МОКС-топливе работал только один реактор, самый мощный в мире промышленный бридер БН-800 на Белоярской АЭС.
Ну, и, казалось бы, давайте строить такие реакторы и запитывать их переработанными в МОКС отходами, которых у нас в стране действительно очень много. Но проблема в том, что существуют разные виды отработанного ядерного топлива. Все зависит и от того, что там в основе: уран или, например, плутоний. Насколько тот же уран был обогащен. И в реакторе какого типа это топливо было отработано.
Летом 2023 года специалисты Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского заговорили о том, что выходят на четвертое поколение переработки ОЯТ. По словам директора по научной работе института Сергея Винокурова:
«Стратегия развития атомной отрасли России — замыкание ядерного топливного цикла в системе двухкомпонентной атомной энергетики, то есть при сбалансированном использовании реакторов на тепловых и быстрых нейтронах. Достичь этой цели возможно только при внедрении технологии переработки отработавшего ядерного топлива, которая будет отличаться эффективностью, радиационной безопасностью и удовлетворительными экономическими показателями».
А еще раньше, в 2020 году, в России построили первую в мире установку по переработке уран-циркониевого топлива. Топливо это в основном используется в российских атомоходах. Что характерно, установку эту разработали на челябинском производственном объединении «Маяк». А это вообще первое предприятие в нашей стране, которое могло перерабатывать ОЯТ.
В официальном пресс-релизе по факту запуска установки говорилось:
«На технической территории ФГУП Атомфлот находятся 50 контейнеров с уран-циркониевым топливом от атомных ледоколов. Его выгрузили из хранилища плавучей технической базы «Лотта». Для переработки такого топлива требуется специальная инновационная технология, его пока не перерабатывали нигде в мире. Такую технологию разработало ПО «Маяк», опытные испытания прошли успешно, в настоящее время ведется работа над внедрением этой технологии в промышленных масштабах».
То есть в нашей стране реализуется сразу несколько направлений по полезной переработке ядерных отходов. И, что характерно, для всего остального мира даже реакторы на быстрых нейтронах, которые работают на МОКС-топливе – это в массе своей пока нечто из разряда научной фантастики. В России такой реактор не просто есть и работает, у нас в стране речь идет о том, что и он не является «оптимальным» и можно сделать лучше. Лучше – это про тот самый жидкосолевой реактор, который сейчас будет проектировать «Росатом».
«С точки зрения «сжигания» минорных актинидов (а это как раз самая радиоактивная часть отходов) жидкосолевые реакторы гораздо эффективнее реакторов на быстрых нейтронах с натриевым и свинцовым теплоносителями», — отмечают в руководстве госкорпорации.
Таким образом, в нашей стране начата работа над очень важной технологией в сфере «мирного атома». Которая сразу и про экологию, и про энергоэффективность, и про прибыль. Ну, и про энергетическую безопасность страны на долгие годы, а по некоторым смелым оценкам, даже на столетия вперед.