Росатом наращивает ядерный рециклинг

В Опытно-демонстрационном центре совершенствуют технологии превращения отработавшего ядерного топлива в новый ресурс. Фото © ФГУП «Горно-химический комбинат»

Госкорпорация «Росатом» завершила строительство в Красноярском крае второго пускового комплекса Опытно-демонстрационного центра (ОДЦ) по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и получила разрешение на ввод объекта в эксплуатацию. Церемония ввода в эксплуатацию запланирована на 2025 год. На объекте будут отработаны передовые технологии и оборудование переработки ОЯТ в промышленном масштабе. А кроме того, он приблизит переход к двухкомпонентной атомной энергетике с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, работающих в замкнутом ядерном топливном цикле. Это позволит решить вопрос с обеспечением АЭС топливом, а также прекратить накопление ОЯТ и минимизировать захоронение радиоактивных отходов (РАО).

Строительство первого и второго пусковых комплексов ОДЦ по переработке ОЯТ велись с 2010 года в Железногорске на площадке Горно-химического комбината (ГХК, входит в дивизион «Экологические решения» Росатома). Работы выполнялись в рамках федеральных целевых программ по обеспечению ядерной и радиационной безопасности. ГХК является одним из ключевых участников создания технологического комплекса производств замкнутого ядерного топливного цикла.

В 2015 году был сдан первый пусковой комплекс ОДЦ, состоящий из комплекса исследовательских горячих камер и аналитической лаборатории. Он предназначен для проведения научных работ по технологиям переработки ОЯТ и обращению с РАО. В 2018 году здесь успешно была проведена пилотная переработка первой отработавшей топливной сборки реактора ВВЭР-1000, которая подтвердила принципы базовой технологии. Сейчас на пусковом комплексе продолжаются работы по проверке режимов переработки ОЯТ, обращения с РАО, а также ведется подготовка к выполнению перспективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по радиохимическому направлению.

Параллельно строился второй пусковой комплекс (ОДЦ-2), сооружение которого сейчас завершено. На нем проверят технологии и оборудование для проектирования завода большой мощности по переработке ОЯТ (историческое обозначение завода – РТ-2). «В ближайшие годы благодаря своей технологической универсальности Опытно-демонстрационный центр ГХК станет центральной площадкой для отработки технологий, в результате будут получены необходимые исходные данные для проектирования крупномасштабного радиохимического завода, – рассказал генеральный директор ГХК Дмитрий Колупаев. – Отличительной чертой новой технологии переработки ОЯТ является отсутствие сброса жидких радиоактивных отходов в окружающую среду и сокращение на несколько порядков количества образующихся твердых радиоактивных отходов».

В перспективе планируется, что на ОДЦ возможно будет реализовать переработку топлива, в том числе реакторов на быстрых нейтронах. Это выведет ядерный рециклинг на новый уровень, приближая переход на двухкомпонентную атомную энергетику – энергетическую систему с реакторами как на тепловых, так и на быстрых нейтронах, работающих в замкнутом ядерном топливном цикле, в котором топливом для быстрых реакторов служит нарабатываемый в тепловых реакторах энергетический плутоний.

Преимущество реакторов на быстрых нейтронах – способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла (в частности, плутоний). При этом быстрые реакторы могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также «дожигать» (то есть утилизировать с выработкой энергии) высокорадиотоксичные осколки деления – минорные актиниды, обладающие значительным тепловыделением и периодом полураспада.

Кроме того, они позволят массово вовлечь в топливный цикл материалы, которые сейчас используются ограниченно, – обедненный уран и плутоний. Замкнув ядерный топливный цикл, можно получить практически неисчерпаемый источник энергии, на столетия закрыть вопрос с обеспечением отрасли сырьем.

Это уже атомная энергетика и технологии нового, четвертого поколения. В России создается соответствующая инфраструктура, в которую войдут, в частности, первый серийный энергоблок большой мощности с реактором на быстрых нейтронах БН-1200М на Белоярской АЭС и площадка Опытно-демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК) с реактором БРЕСТ-ОД-300.

«Переработка ОЯТ с замыканием топливного цикла в наибольшей степени отвечает принципам устойчивого развития, – подчеркнул директор по госполитике в области РАО, ОЯТ и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов Росатома Василий Тинин. – На сегодня Опытно-демонстрационный центр – единственная в мире масштабная и универсальная площадка для совершенствования технологий, позволяющих превращать отработавшее ядерное топливо в новый ресурс. Первый пусковой комплекс был построен в 2015 году. Дальнейшее развитие производства – вторая очередь – позволит перерабатывать ОЯТ в промышленном масштабе. Это в перспективе даст возможность прекратить накопление и минимизировать захоронение радиоактивных отходов, а также приблизит переход на энерготехнологии четвертого поколения, которые сделают атомную энергетику, по сути, возобновляемой».