ОЯТ пойдет в дело
«Росатом» объявил о начале строительства исследовательского жидкосолевого реактора (ЖСР) на базе Железногорского горно-химического комбината. Процесс займет минимум 10 лет. Но в случае успеха это будет означать революцию в энергетике и экологии.
Наиболее вероятный вариант размещения - подгорная часть комбината на месте бывшего машинного зала подземной АТЭЦ. Как сообщает пресс-служба Железногорского ГХК, на первом этапе предполагается создание исследовательской референтной установки, на которой будут получены исходные данные для проектирования ЖСР, который будет иметь мощность, достаточную для дожигания так называемых минорных актинидов: америция, кюрия и нептуния. Именно эти элементы вносят главный вклад в высокую радиоактивность того, что остается после переработки отходов отработанного ядерного топлива (ОЯТ).
То есть, создание такого реактора позволит серьезно продвинуться в решении вопроса утилизации опасных отходов, найдя способ выработать их насколько это вообще возможно. Кроме того, расположение комплекса в выработке, где ранее находилась подземная атомная ТЭЦ энергоблока АДЭ-2, делает в будущем удобным использование ЖСР в качестве энергоисточника для города благодаря уже имеющимся коммуникациям. «Ранее ЖСР был заявлен как аванпроект комбината и получил поддержку «Росатома» на проведение НИОКР по обоснованию. Сегодня реализация проекта переходит в практическую плоскость», - заявили в пресс-службе ГХК.
В жидкосолевом реакторе топливом служат не традиционные тепловыделяющие сборки, а расплав солей металлов. В целом, по словам специалистов, извлечение из отходов переработки ОЯТ таких минорных актинидов и их последующее «сжигание» в реакторе позволят сократить объем наиболее опасных радиоактивных отходов. Пока все, что могут делать с ними, – захоранивать на глубине. Передовые технологии обезвреживания ОЯТ дадут России огромные преимущества на международном рынке. «Это крайне амбициозная задача. Такого объекта нет пока нигде в мире. Сначала предстоит создание исследовательского реактора для отработки технологий. К большому реактору с мощными параметрами перейдем, откорректировав технологию. Путь не быстрый, но это - новое, и рисковать нельзя», – говорит генеральный директор АО «НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля» Андрей Каплиенко.
Вообще, тема жидкосолевых реакторов далеко не новая. Специалисты вспоминают, что первые такие установки, работавшие на тепловых нейтронах, были разработаны в США еще в 50-е годы. Однако в условиях «холодной войны» главной задачей была наработка оружейного плутония. А жидкосолевые установки имеют другой профиль. Также отходы ОЯТ еще не производились в таких количествах, как сейчас. Потому их проще было захоранивать. И американская программа была свернута. В России теоретические разработки в этом направлении были начаты во второй половине 70-х годов в Курчатовском институте. Результаты исследований подтвердили работоспособность солевых реакторов, но после Чернобыльской катастрофы и в связи с общим застоем ядерной энергетики это направление тоже было свернуто.
Хотя главным, пожалуй, преимуществом ЖСР как раз и является невозможность повторения крупной аварии. На Чернобыле имел место тепловой взрыв при высоком давлении. А в солевых реакторах давление рабочей зоны не превышает одной атмосферы. И в случае нарушения герметичности выброса радиоактивных веществ не будет, солевой раствор просто сольется в резервную емкость и реакция деления остановится. Соответственно температура тоже упадет, и все загрязнение останется в помещении реактора. То есть, сильный выброс радиоактивных веществ в принципе невозможен. И не будет излишним пафосом сказать, что способность ЖСР дожигать актиниды внесет неоценимый вклад в будущее человечества. Нептуний и америций имеют период полураспада в сотни лет. А 20 жидкосолевых реакторов смогут переработать все, что было накоплено ядерщиками за последние полвека.
«Этим типом реактора можно замкнуть топливный цикл, то есть переработать накопленное ОЯТ со значительным снижением количества отходов. При этом исключается дорогой и сложный процесс изготовления твэлов с последующими операциями переработки, исключаются бассейны выдержки ОЯТ. Это и недорогая выработанная энергия, поскольку КПД такого типа реакторов за счет более высокой температуры значительно превышает КПД традиционных реакторов. Еще одно преимущество: использование в качестве топлива урана-238 и тория-232, которых хватит на многие сотни лет. А запасов урана-235, который используется на традиционных реакторах, хватит всего на 50 лет. Фактически, при широком внедрении солевых реакторов атомная энергетика переходит на другие делящиеся материалы, с переработкой накопленных больших объемов ОЯТ. Если говорить о сроках, то, исходя из современного положения дел, потребуется не менее 5-7 лет на постройку реактора и еще года два на его настройку. Все зависит от финансирования», - пояснил «Веку» доцент кафедры техносферной и экологической безопасности Политехнического института СФУ Олег Козин.
То есть, создание такого реактора позволит серьезно продвинуться в решении вопроса утилизации опасных отходов, найдя способ выработать их насколько это вообще возможно. Кроме того, расположение комплекса в выработке, где ранее находилась подземная атомная ТЭЦ энергоблока АДЭ-2, делает в будущем удобным использование ЖСР в качестве энергоисточника для города благодаря уже имеющимся коммуникациям. «Ранее ЖСР был заявлен как аванпроект комбината и получил поддержку «Росатома» на проведение НИОКР по обоснованию. Сегодня реализация проекта переходит в практическую плоскость», - заявили в пресс-службе ГХК.
В жидкосолевом реакторе топливом служат не традиционные тепловыделяющие сборки, а расплав солей металлов. В целом, по словам специалистов, извлечение из отходов переработки ОЯТ таких минорных актинидов и их последующее «сжигание» в реакторе позволят сократить объем наиболее опасных радиоактивных отходов. Пока все, что могут делать с ними, – захоранивать на глубине. Передовые технологии обезвреживания ОЯТ дадут России огромные преимущества на международном рынке. «Это крайне амбициозная задача. Такого объекта нет пока нигде в мире. Сначала предстоит создание исследовательского реактора для отработки технологий. К большому реактору с мощными параметрами перейдем, откорректировав технологию. Путь не быстрый, но это - новое, и рисковать нельзя», – говорит генеральный директор АО «НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля» Андрей Каплиенко.
Вообще, тема жидкосолевых реакторов далеко не новая. Специалисты вспоминают, что первые такие установки, работавшие на тепловых нейтронах, были разработаны в США еще в 50-е годы. Однако в условиях «холодной войны» главной задачей была наработка оружейного плутония. А жидкосолевые установки имеют другой профиль. Также отходы ОЯТ еще не производились в таких количествах, как сейчас. Потому их проще было захоранивать. И американская программа была свернута. В России теоретические разработки в этом направлении были начаты во второй половине 70-х годов в Курчатовском институте. Результаты исследований подтвердили работоспособность солевых реакторов, но после Чернобыльской катастрофы и в связи с общим застоем ядерной энергетики это направление тоже было свернуто.
Хотя главным, пожалуй, преимуществом ЖСР как раз и является невозможность повторения крупной аварии. На Чернобыле имел место тепловой взрыв при высоком давлении. А в солевых реакторах давление рабочей зоны не превышает одной атмосферы. И в случае нарушения герметичности выброса радиоактивных веществ не будет, солевой раствор просто сольется в резервную емкость и реакция деления остановится. Соответственно температура тоже упадет, и все загрязнение останется в помещении реактора. То есть, сильный выброс радиоактивных веществ в принципе невозможен. И не будет излишним пафосом сказать, что способность ЖСР дожигать актиниды внесет неоценимый вклад в будущее человечества. Нептуний и америций имеют период полураспада в сотни лет. А 20 жидкосолевых реакторов смогут переработать все, что было накоплено ядерщиками за последние полвека.
«Этим типом реактора можно замкнуть топливный цикл, то есть переработать накопленное ОЯТ со значительным снижением количества отходов. При этом исключается дорогой и сложный процесс изготовления твэлов с последующими операциями переработки, исключаются бассейны выдержки ОЯТ. Это и недорогая выработанная энергия, поскольку КПД такого типа реакторов за счет более высокой температуры значительно превышает КПД традиционных реакторов. Еще одно преимущество: использование в качестве топлива урана-238 и тория-232, которых хватит на многие сотни лет. А запасов урана-235, который используется на традиционных реакторах, хватит всего на 50 лет. Фактически, при широком внедрении солевых реакторов атомная энергетика переходит на другие делящиеся материалы, с переработкой накопленных больших объемов ОЯТ. Если говорить о сроках, то, исходя из современного положения дел, потребуется не менее 5-7 лет на постройку реактора и еще года два на его настройку. Все зависит от финансирования», - пояснил «Веку» доцент кафедры техносферной и экологической безопасности Политехнического института СФУ Олег Козин.