Nuklearno gorivo: vrste i obrada. Kako se skladišti istrošeno nuklearno gorivo i, što je najvažnije, zašto? Uklanjanje istrošenog goriva RBMK s lokacija nuklearnih elektrana

U početku se istrošeno gorivo prerađivalo isključivo u svrhu ekstrakcije plutonija za proizvodnju nuklearnog oružja. Trenutno je proizvodnja plutonija za oružje praktički prestala. Nakon toga se pojavila potreba za preradom goriva iz energetskih reaktora. Jedan od ciljeva prerade goriva iz energetskih reaktora je ponovno koristiti kao gorivo za energetske reaktore, uključujući kao dio MOX goriva ili za provedbu zatvorenog gorivnog ciklusa (CFC). Do 2025. godine planira se stvoriti veliko postrojenje za radiokemijsku preradu, što će omogućiti rješavanje problema akumuliranog goriva i istrošenog goriva istovarenog iz postojećih i planiranih nuklearnih elektrana. U Plinsko-kemijskom kompleksu Zheleznogorsk planira se ponovna obrada istrošenog goriva u eksperimentalnom demonstracijskom centru (ODC) iu velikoj proizvodnji iz reaktora vode pod tlakom VVER-1000 i najviše otpad iz kanalnih reaktora RBMK-1000. Proizvodi regeneracije koristit će se u ciklusu nuklearnog goriva, uran - u proizvodnji goriva za reaktore toplinskih neutrona, plutonij (zajedno s neptunijem) - za reaktore na brze neutrone, koji imaju neutronska svojstva koja pružaju mogućnost učinkovitog zatvaranja nuklearnog goriva. ciklus. Istodobno, brzina prerade istrošenog goriva RBMK ovisit će o potražnji za proizvodima regeneracije (i urana i plutonija) u ciklusu nuklearnog goriva. Slični pristupi bili su temelj „Programa izgradnje infrastrukture i upravljanja istrošenim nuklearnim gorivom za 2011.-2020. i za razdoblje do 2030.“, odobrenog u studenom 2011.

U Rusiji se proizvodna udruga Mayak, osnovana 1948., smatra prvim poduzećem sposobnim za preradu istrošenog nuklearnog goriva. Ostala velika radiokemijska postrojenja u Rusiji su Sibirski kemijski kombinat i Rudarsko-kemijski kombinat Železnogorsk. Velika radiokemijska proizvodna postrojenja rade u Engleskoj (postrojenje Sellafield), u Francuskoj (postrojenje Cogema (Engleski) ruski) ; proizvodnja je planirana u Japanu (Rokkasho, 2010-e), Kini (Lanzhou, 2020), Krasnoyarsk-26 (RT-2, 2020-e). Sjedinjene Države su odustale od masovne prerade goriva iskrcanog iz reaktora i skladište ga u posebnim skladištima.

Tehnologije

Nuklearno gorivo je najčešće zatvoreni spremnik izrađen od cirkonijeve legure ili čelika, često se naziva i gorivi element (gorivi element). Uran u njima je u obliku malih kuglica oksida ili (mnogo rjeđe) drugih spojeva urana otpornih na toplinu, kao što je uran nitrid. Raspadom urana nastaju mnogi nestabilni izotopi drugih kemijski elementi, uključujući plinovite. Sigurnosni zahtjevi reguliraju nepropusnost gorivne šipke tijekom cijelog njenog vijeka trajanja, a svi ti produkti raspadanja ostaju unutar gorivne šipke. Osim produkata raspada, u reaktoru ostaju značajne količine urana-238, male količine neizgorenog urana-235 i plutonija proizvedenog u reaktoru.

Cilj ponovne obrade je minimizirati opasnost od zračenja istrošenog nuklearnog goriva, sigurno zbrinuti neiskorištene komponente i izolirati koristan materijal i osigurati njihovu kontinuiranu upotrebu. U tu svrhu najčešće se koriste kemijske metode odvajanje Najviše jednostavne metode se prerađuju u otopine, ali te metode proizvode najveću količinu tekućeg radioaktivnog otpada, pa su takve metode bile popularne tek u osvit nuklearne ere. Trenutno se traže metode za smanjenje količine otpada, po mogućnosti krutog otpada. Lakše ih je zbrinuti vitrifikacijom.

U srcu svega modernog tehnološke sheme Reprocesiranje istrošenog nuklearnog goriva (ONG) uključuje procese ekstrakcije, najčešće tzv. Purex proces (od engleskog Pu U Recovery EXtraction), koji se sastoji od redukcijske reekstrakcije plutonija iz zajedničkog ekstrakta s uranom i fisijskim produktima. . Specifične sheme obrade razlikuju se po skupu korištenih reagensa, redoslijedu pojedinih tehnoloških faza i hardverskom dizajnu.

Plutonij izoliran tijekom ponovne obrade može se koristiti kao gorivo kada se pomiješa s uranovim oksidom. Za gorivo, nakon dovoljno duge kampanje, gotovo dvije trećine plutonija nalazi se u izotopima Pu-239 i Pu-241, a oko trećina u Pu-240, zbog čega se ne može koristiti za izradu pouzdanih i predvidljivih nuklearni naboji(240 izotop je zagađivač).

Bilješke

1. Sigurna opasnost (Ruski). Oko svijeta. vokrugsveta.ru (2003, srpanj). Preuzeto 4. prosinca 2013.
2. A.V. Balikhin. O stanju i perspektivama razvoja metoda prerade istrošenog nuklearnog goriva. (ruski) // Integrirano korištenje mineralnih sirovina. - 2018. - 1. br. - str. 71-87. - ISSN 2224-5243.
3. infografika (flash) iz Guardiana
4. Postrojenja za preradu, širom svijeta // European Nuclear Society
5. Prerada iskorištenog nuklearnog goriva // Svjetsko nuklearno udruženje, 2013.: “Svjetski komercijalni kapacitet prerade”
6. Stanje i trendovi u preradi istrošenog goriva // IAEA -TECDOC-1467, rujan 2005. stranica 52 Tablica I Prošli, sadašnji i planirani kapaciteti prerade u svijetu
7. SAD želi preraditi istrošeno nuklearno gorivo, “Expert” br. 11 (505) (20. ožujka 2006.). Preuzeto 4. prosinca 2013. “.. za razliku od Francuske, Rusije i Njemačke, .. SAD .. radije su ga zakopale u blizini svog igračkog centra u Las Vegasu u Nevadi, gdje se do danas nakupilo više od 10 tisuća tona ozračenog goriva "
8. Plutonij "sagorijeva" u LWR-ima(Engleski) (nedostupan link). - "Trenutni prerađeni plutonij (sagorijevanje goriva 35-40 MWd/kg HM) ima fisibilni sadržaj od nekih 65%, ostatak je uglavnom Pu-240." Pristupljeno 5. prosinca 2013. Arhivirano 13. siječnja 2012.
9. IZVEDBA MOX GORIVA IZ PROGRAMA NEŠIRENJA. - 2011. Sastanak o učinku goriva reaktora vode Chengdu, Kina, ruj. 11-14, 2011.

Nuklearno gorivo je materijal koji se koristi u nuklearnim reaktorima za izvođenje kontrolirane lančane reakcije. Izuzetno je energetski intenzivan i nesiguran za ljude, što nameće niz ograničenja na njegovu upotrebu. Danas ćemo saznati što je gorivo nuklearni reaktor, kako se klasificira i proizvodi, gdje se koristi.

Napredak lančane reakcije

Tijekom nuklearne lančane reakcije jezgra se dijeli na dva dijela koji se nazivaju fisijski fragmenti. Istovremeno se oslobađa nekoliko (2-3) neutrona, koji naknadno uzrokuju fisiju sljedećih jezgri. Proces se događa kada neutron pogodi jezgru izvorne tvari. Fisijski fragmenti imaju veliku kinetičku energiju. Njihova inhibicija u tvari popraćena je oslobađanjem ogromne količine topline.

Fisijski fragmenti, zajedno s njihovim produktima raspada, nazivaju se fisijskim produktima. Jezgre koje dijele neutrone bilo koje energije nazivaju se nuklearnim gorivom. U pravilu su to tvari s neparnim brojem atoma. Neke jezgre cijepaju isključivo neutroni čija je energija iznad određene granične vrijednosti. To su pretežno elementi s parnim brojem atoma. Takve se jezgre nazivaju sirovinama, jer u trenutku hvatanja neutrona jezgrom praga nastaju jezgre goriva. Kombinacija zapaljivog materijala i sirovina naziva se nuklearno gorivo.

Klasifikacija

Nuklearno gorivo se dijeli u dvije klase:

1. Prirodni uran. Sadrži fisijske jezgre urana-235 i sirovinu urana-238, koja je sposobna formirati plutonij-239 nakon hvatanja neutrona.
2. Sekundarno gorivo koje se ne nalazi u prirodi. To uključuje, između ostalog, plutonij-239, koji se dobiva iz goriva prve vrste, kao i uran-233, koji nastaje kada neutrone zarobe jezgre torija-232.

S gledišta kemijskog sastava postoje sljedeće vrste nuklearnog goriva:

1. Metal (uključujući legure);
2. Oksid (na primjer, UO 2);
3. Karbid (na primjer PuC 1-x);
4. Mješoviti;
5. Nitrid.

TVEL i TVS

Gorivo za nuklearne reaktore koristi se u obliku malih kuglica. Postavljeni su u hermetički zatvorene gorivne elemente (gorive elemente), koji su pak spojeni u nekoliko stotina gorivnih sklopova (FA). Nuklearno gorivo podliježe visokim zahtjevima za kompatibilnost s oblogama gorivih šipki. Mora imati dovoljnu temperaturu taljenja i isparavanja, dobru toplinsku vodljivost i ne smije se jako povećati u volumenu pod neutronskim zračenjem. Također se uzima u obzir proizvodnost proizvodnje.

Primjena

Gorivo dolazi u nuklearne elektrane i druga nuklearna postrojenja u obliku gorivnih elemenata. Mogu se puniti u reaktor i tijekom njegovog rada (umjesto izgorjelih gorivnih sklopova) i tijekom kampanje popravka. U potonjem slučaju, sklopovi goriva zamjenjuju se u velikim skupinama. U tom se slučaju samo trećina goriva potpuno zamijeni. Iz središnjeg dijela reaktora istovaruju se najviše izgorjeli sklopovi, a na njihovo mjesto se postavljaju djelomično izgorjeli sklopovi koji su prethodno bili smješteni u manje aktivnim područjima. Posljedično, novi gorivi sklopovi instalirani su umjesto potonjih. Ova jednostavna shema preuređivanja smatra se tradicionalnom i ima niz prednosti, od kojih je glavna osiguravanje ravnomjernog oslobađanja energije. Naravno, ovo je uvjetna shema koja samo daje opće ideje o procesu.

Izvod

Nakon što se istrošeno nuklearno gorivo ukloni iz jezgre reaktora, šalje se u bazen za hlađenje, koji se obično nalazi u blizini. Činjenica je da istrošeni gorivni sklopovi sadrže veliku količinu fisijskih fragmenata urana. Nakon istovara iz reaktora, svaka gorivna šipka sadrži oko 300 tisuća Curi radioaktivnih tvari, oslobađajući 100 kW/sat energije. Zbog toga se gorivo samozagrijava i postaje visoko radioaktivno.

Temperatura tek istovarenog goriva može doseći 300°C. Stoga se drži 3-4 godine pod slojem vode, čija se temperatura održava u utvrđenom rasponu. Skladištenjem pod vodom smanjuje se radioaktivnost goriva i snaga njegovih zaostalih emisija. Nakon otprilike tri godine, samozagrijavanje gorivnog sklopa doseže 50-60°C. Zatim se gorivo uklanja iz bazena i šalje na preradu ili zbrinjavanje.

Metalni uran

Metalni uran se relativno rijetko koristi kao gorivo za nuklearne reaktore. Kada tvar dosegne temperaturu od 660°C, dolazi do faznog prijelaza praćenog promjenom njezine strukture. Jednostavno rečeno, uran se povećava u volumenu, što može dovesti do uništenja gorivih šipki. U slučaju dugotrajnog zračenja na temperaturi od 200-500°C, tvar prolazi kroz radijacijski rast. Suština ovog fenomena je produljenje ozračenog uranovog štapa za 2-3 puta.

Upotreba metalnog urana na temperaturama iznad 500°C otežana je zbog njegovog bubrenja. Nakon nuklearne fisije nastaju dva fragmenta čiji ukupni volumen premašuje volumen same te jezgre. Neki fisijski fragmenti predstavljeni su atomima plina (ksenon, kripton itd.). Plin se nakuplja u porama urana i stvara unutarnji tlak, koji se povećava kako temperatura raste. Zbog povećanja volumena atoma i povećanja tlaka plina, nuklearno gorivo počinje bubriti. Dakle, ovo se odnosi na relativnu promjenu volumena povezanu s nuklearnom fisijom.

Snaga bubrenja ovisi o temperaturi gorivih šipki i izgaranju. Povećanjem izgaranja povećava se broj fisijskih fragmenata, a povećanjem temperature i izgaranja povećava se unutarnji tlak plina. Ako gorivo ima veća mehanička svojstva, tada je manje osjetljivo na bubrenje. Metalni uran nije jedan od tih materijala. Stoga njegova uporaba kao goriva za nuklearne reaktore ograničava izgaranje, što je jedna od glavnih karakteristika takvog goriva.

Mehanička svojstva urana i njegova otpornost na zračenje poboljšavaju se legiranjem materijala. Ovaj proces uključuje dodavanje aluminija, molibdena i drugih metala. Zahvaljujući doping dodacima, broj fisijskih neutrona potrebnih po hvatanju je smanjen. Stoga se u te svrhe koriste materijali koji slabo apsorbiraju neutrone.

Vatrostalni spojevi

Neki vatrostalni spojevi urana smatraju se dobrim nuklearnim gorivom: karbidi, oksidi i intermetalni spojevi. Najčešći od njih je uranov dioksid (keramika). Talište mu je 2800°C, a gustoća 10,2 g/cm 3 .

Budući da ovaj materijal ne prolazi kroz fazne prijelaze, manje je osjetljiv na bubrenje od uranovih legura. Zahvaljujući ovoj značajci, temperatura izgaranja može se povećati za nekoliko postotaka. Na visokim temperaturama keramika ne stupa u interakciju s niobijem, cirkonijem, nehrđajućim čelikom i drugim materijalima. Nju glavni nedostatak leži u niskoj toplinskoj vodljivosti - 4,5 kJ (m*K), ograničavajući gustoća snage reaktor. Osim toga, vruća keramika je sklona pucanju.

Plutonij

Plutonij se smatra metalom niskog tališta. Topi se na temperaturi od 640°C. Zbog loših plastičnih svojstava praktički ga je nemoguće strojno obraditi. Toksičnost tvari komplicira tehnologiju proizvodnje gorivnih šipki. Nuklearna industrija je u više navrata pokušavala koristiti plutonij i njegove spojeve, ali nisu bili uspješni. Nije preporučljivo koristiti gorivo za nuklearne elektrane koje sadrži plutonij zbog približno dvostrukog smanjenja perioda ubrzanja, za što standardni sustavi upravljanja reaktorima nisu predviđeni.

Za proizvodnju nuklearnog goriva u pravilu se koriste plutonijev dioksid, legure plutonija s mineralima te mješavina plutonijevih karbida i uranovih karbida. Disperzijska goriva, u kojima su čestice spojeva urana i plutonija smještene u metalnu matricu od molibdena, aluminija, nehrđajućeg čelika i drugih metala, imaju visoka mehanička svojstva i toplinsku vodljivost. Otpornost na zračenje i toplinska vodljivost disperzijskog goriva ovise o materijalu matrice. Na primjer, u prvoj nuklearnoj elektrani raspršeno gorivo sastojalo se od čestica uranove legure s 9% molibdena, koje su bile ispunjene molibdenom.

Što se tiče torijevog goriva, ono se danas ne koristi zbog poteškoća u proizvodnji i obradi gorivih šipki.

Proizvodnja

Značajne količine glavne sirovine za nuklearno gorivo - urana - koncentrirane su u nekoliko zemalja: Rusiji, SAD-u, Francuskoj, Kanadi i Južnoj Africi. Njegova ležišta obično se nalaze u blizini zlata i bakra, pa se svi ti materijali iskopavaju u isto vrijeme.

Zdravlje ljudi koji rade u rudarstvu je u velikoj opasnosti. Činjenica je da je uran otrovan materijal, a plinovi koji se oslobađaju tijekom njegovog rudarenja mogu izazvati rak. I to unatoč činjenici da ruda ne sadrži više od 1% ove tvari.

Priznanica

Proizvodnja nuklearnog goriva iz uranova rudača uključuje faze kao što su:

1. Hidrometalurška obrada. Uključuje ispiranje, drobljenje i ekstrakciju ili sorpcijsku oporabu. Rezultat hidrometalurške obrade je pročišćena suspenzija oksiuranijevog oksida, natrijevog diuranata ili amonijevog diuranata.
2. Pretvorba tvari iz oksida u tetrafluorid ili heksafluorid, koja se koristi za obogaćivanje urana-235.
3. Obogaćivanje tvari centrifugiranjem ili plinskom toplinskom difuzijom.
4. Pretvorba obogaćenog materijala u dioksid, od kojeg se proizvode "pelete" gorivih šipki.

Regeneracija

Tijekom rada nuklearnog reaktora gorivo ne može potpuno izgorjeti, pa se reproducira slobodni izotop. S tim u vezi, istrošene gorivne šipke podliježu regeneraciji u svrhu ponovne uporabe.

Danas se ovaj problem rješava Purex procesom koji se sastoji od sljedećih faza:

1. Rezanje gorivih šipki na dva dijela i njihovo otapanje u dušičnoj kiselini;
2. Čišćenje otopine od produkata fisije i dijelova ljuske;
3. Izolacija čistih spojeva urana i plutonija.

Nakon toga se dobiveni plutonijev dioksid koristi za proizvodnju novih jezgri, a uran za obogaćivanje ili također za proizvodnju jezgri. Prerada nuklearnog goriva složen je i skup proces. Njegova cijena ima značajan utjecaj na ekonomsku isplativost korištenja nuklearnih elektrana. Isto se može reći i za odlaganje otpada nuklearnog goriva koje nije prikladno za regeneraciju.

Nuklearna energija se sastoji od velika količina poduzeća za razne namjene. Sirovine za ovu industriju vade se iz rudnika urana. Zatim se isporučuje u pogone za proizvodnju goriva.

Gorivo se zatim transportira u nuklearne elektrane, gdje ulazi u jezgru reaktora. Kada nuklearno gorivo dođe do kraja svog korisnog vijeka, podliježe zbrinjavanju. Vrijedno je napomenuti da opasni otpad pojavljuju se ne samo nakon prerade goriva, već iu bilo kojoj fazi - od rudarenja urana do rada u reaktoru.

Nuklearno gorivo

Postoje dvije vrste goriva. Prvi je uran koji se vadi u rudnicima, odnosno prirodno podrijetlo. Sadrži sirovine koje mogu tvoriti plutonij. Drugo je gorivo koje se stvara umjetno (sekundarno).

Nuklearno gorivo se također dijeli prema kemijski sastav: metalni, oksidni, karbidni, nitridni i mješoviti.

Eksploatacija urana i proizvodnja goriva

Velik udio u proizvodnji urana dolazi iz samo nekoliko zemalja: Rusije, Francuske, Australije, SAD-a, Kanade i Južne Afrike.

Uran je glavni element za gorivo u nuklearnim elektranama. Da bi ušao u reaktor, prolazi kroz nekoliko faza obrade. Najčešće se nalazišta urana nalaze uz zlato i bakar, pa se njegovo vađenje provodi uz vađenje plemenitih metala.

Tijekom rudarenja ljudsko zdravlje je u velikom riziku, jer je uran otrovan materijal, a plinovi koji se pojavljuju prilikom njegovog rudarenja uzrokuju razne forme Rak. Iako sama ruda sadrži vrlo malu količinu urana – od 0,1 do 1 posto. Stanovništvo koje živi u blizini rudnika urana također je u velikom riziku.

Obogaćeni uran glavno je gorivo za nuklearne elektrane, ali nakon njegove upotrebe ostaje ogromna količina radioaktivnog otpada. Unatoč svim svojim opasnostima, obogaćivanje urana sastavni je proces stvaranja nuklearnog goriva.

U prirodni oblik Uran se praktički ne može nigdje koristiti. Da bi se mogla koristiti, mora se obogatiti. Za obogaćivanje se koriste plinske centrifuge.

Obogaćeni uran koristi se ne samo u nuklearnoj energiji, već iu proizvodnji oružja.

Prijevoz

U bilo kojoj fazi ciklusa goriva postoji transport. Provodi se svim raspoloživim sredstvima: kopnom, morem, zrakom. To je veliki rizik i velika opasnost ne samo za okoliš, već i za ljude.

Tijekom transporta nuklearnog goriva ili njegovih elemenata dolazi do mnogih nesreća koje rezultiraju ispuštanjem radioaktivnih elemenata. Ovo je jedan od mnogih razloga zašto se smatra nesigurnim.

Dekomisija reaktora

Nijedan od reaktora nije rastavljen. Čak i zloglasni Černobil. Cijela stvar je u tome što je, prema stručnjacima, trošak demontaže jednak ili čak veći od troška izgradnje novog reaktora. Ali nitko ne može točno reći koliko će novca biti potrebno: trošak je izračunat na temelju iskustva rastavljanja malih stanica za istraživanje. Stručnjaci nude dvije mogućnosti:

1. Smjestiti reaktore i istrošeno nuklearno gorivo u odlagališta.
2. Izgradite sarkofage nad povučenim reaktorima.

U sljedećih deset godina oko 350 reaktora diljem svijeta doći će do kraja svog životnog vijeka i morat će se povući iz upotrebe. Ali budući da najprikladnija metoda u smislu sigurnosti i cijene nije izmišljena, ovo se pitanje još uvijek rješava.

Trenutno u svijetu radi 436 reaktora. Naravno, to je veliki doprinos energetskom sustavu, ali je vrlo nesiguran. Istraživanja pokazuju da će za 15-20 godina nuklearne elektrane moći zamijeniti stanice koje rade na energiju vjetra i solarne ploče.

Nuklearni otpad

Ogromna količina nuklearnog otpada nastaje kao rezultat rada nuklearnih elektrana. Ponovnom preradom nuklearnog goriva također ostaje opasan otpad. Međutim, niti jedna država nije pronašla rješenje problema.

Danas se nuklearni otpad čuva u privremenim skladištima, u bazenima ili zakopava plitko pod zemlju.

Najsigurniji način je skladištenje u posebnim skladištima, no i ovdje je moguće curenje zračenja, kao i kod drugih metoda.

U stvari, nuklearni otpad ima određenu vrijednost, ali zahtijeva strogo poštivanje pravila za njegovo skladištenje. A ovo je najhitniji problem.

Važan čimbenik je vrijeme u kojem je otpad opasan. Svaki ima svoj period raspadanja tijekom kojeg je otrovan.

Vrste nuklearnog otpada

Pri korištenju bilo kojeg nuklearna elektrana njegov otpad završava u okolišu. To je voda za hlađenje turbina i plinoviti otpad.

Nuklearni otpad se dijeli u tri kategorije:

1. Niska razina - odjeća za zaposlenike nuklearne elektrane, laboratorijska oprema. Takav otpad može potjecati i iz medicinskih ustanova i znanstvenih laboratorija. Ne predstavljaju veliku opasnost, ali zahtijevaju poštivanje sigurnosnih mjera.
2. Srednja razina - metalni spremnici u kojima se prevozi gorivo. Njihova je radijacija prilično visoka, a oni koji su im blizu moraju biti zaštićeni.
3. Visoka razina je istrošeno nuklearno gorivo i proizvodi njegove prerade. Razina radioaktivnosti se brzo smanjuje. Gubljenje visoka razina vrlo malo, oko 3 posto, ali sadrže 95 posto sve radioaktivnosti.

LJ korisnica uralochka piše na svom blogu: Oduvijek sam željela posjetiti Mayak.
Nije šala, ovo je mjesto jedno od poduzeća s najvećim znanjima u Rusiji
prvi je porinut 1948 atomski reaktor u SSSR-u su pušteni stručnjaci iz PA Mayak
plutonijevo punjenje za prvu sovjetsku nuklearnu bombu. Nekada davno zvao se Ozersk
Čeljabinsk-65, Čeljabinsk-40, od 1995. postaje Ozersk. Ovdje u Trekhgornyju,
jednom Zlatoust-36, grad koji je također zatvoren, uvijek se zvao Ozersk
"Sorokovka" je tretirana s poštovanjem i strahopoštovanjem.

Sada možete pročitati o mnogo toga u službeni izvori, a još više u neslužbenim,
a postojalo je vrijeme kada su se čak i približni položaj i nazivi tih gradova najstrože držali
tajna. Sjećam se kako smo moj djed Jakovljev Evgenij Mihajlovič i ja išli na pecanje i
lokalna pitanja - odakle smo, moj djed je uvijek odgovarao da iz Yuryuzana (susjednog grada Trekhgornyja),
a na ulazu u grad nije bilo nikakvih znakova osim stalne "cigle". Djed je imao jedan od
najbolji prijatelji, zvao se Mitrošin Jurij Ivanovič, iz nekog razloga nisam ga drugačije zvao u djetinjstvu
poput “Vanalize”, ne znam zašto. Sjećam se da sam jednom pitao baku zašto,
Vanalise, onako ćelav, nema niti jednu dlaku? Baka mi je tada šapatom objasnila:
da je Jurij Ivanovič služio u "Sorokovki" i otklanjao posljedice velike nesreće 1957.
dobio veliku dozu zračenja, narušio zdravlje, kosa mu više ne raste...

...I sada, mnogo godina kasnije, ja ću kao fotoreporter fotografirati to isto postrojenje RT-1 za
agencija "Foto ITAR-TASS". Vrijeme mijenja sve.

Ozersk je grad s ograničenim pristupom, za ulazak su potrebne propusnice, moj profil provjeravan je više od mjesec dana i
Sve je spremno, možete ići. Na kontrolnom punktu dočekala me press služba, za razliku od
Naši ovdje imaju normalan kompjuterizirani sustav, uđite s bilo koje kontrolne točke, izađite ovako
od bilo koga. Nakon toga smo se odvezli do upravne zgrade press službe, odakle sam otišao
Savjetovano mi je da ostavim auto i mobilni telefon jer na području tvornice s
Mobilni uređaji za komunikaciju su zabranjeni. Rečeno, učinjeno, idemo na RT-1. U tvornici
Dugo smo se zadržali na punktu, nekako nas nisu odmah pustili sa svom mojom foto opremom, ali evo ga
Dogodilo se. Dobili smo strogog čovjeka s crnom kuburom na pojasu i bijelom odjećom. Smo se susreli
s upravom su nam formirali cijeli tim vodiča i prešli smo u redove. proći.
Nažalost, vanjsko područje tvornice i svi sigurnosni sustavi moraju se fotografirati
strogo zabranjeno, tako da mi je fotoaparat cijelo vrijeme bio u ruksaku. Ovo je okvir mene
Snimio sam na samom kraju, tu počinje “prljavi” teritorij. Podjela je
stvarno uvjetno, ali se vrlo strogo promatra, to je ono što vam omogućuje da ga ne oduzmete
radioaktivna prljavština u cijelom području.

San. Ima posebnih ulaza, žene s jednog ulaza, muškarci s drugog. Ja moji suputnici
Pokazali su mi ormarić, rekli skini sve (apsolutno sve), obuj gumene japanke, zatvori
ormarić i pomakni se do onog prozora tamo. I jesam. Stojim potpuno gola, u jednoj ruci
ja ključ, u drugi ruksak s kamerom, a žena s prozora, koja se iz nekog razloga nalazi
preniska, za moju poziciju pita koja mi je broj cipela. Dugo vremena
Nije mi trebalo biti neugodno, odmah sam dobio nešto kao gaće, laganu majicu,
kombinezoni i cipele. Sve je bijelo, čisto i vrlo ugodno na dodir. Obukao se, vezao se za
Stavio sam tabletu dozimetra u džep na prsima i osjećao sam se sigurnijim. Možete se iseliti.
Dečki su me odmah uputili da ne stavljam ruksak na pod, da ne diram ništa nepotrebno,
fotografirati samo ono što je dopušteno. Da, nema problema - kažem, prerano mi je za ruksak
baci ga, a ne trebaju mi ​​ni problemi s tajnama. Ovo je mjesto za obući i skinuti
prljave cipele. Sredina je čista, rubovi su prljavi. Uvjetni prag teritorija biljke.

Putovali smo po teritoriju tvornice malim autobusom. Vanjski prostor bez posebnog
dekoracija, blokovi radionica povezani galerijama za prolaz osoblja i prijenos kemikalija kroz cijevi.
S jedne strane nalazi se velika galerija za prikupljanje čistog zraka iz susjedne šume. Ovaj
napravljen tako da ljudi u radionicama dišu vani čisti zrak. RT-1 je samo
jedno od sedam postrojenja Mayak PA, njegova je svrha prihvat i prerada istrošene nuklearne energije
goriva (SNF). Ovo je radionica u kojoj sve počinje, ovdje stižu kontejneri s istrošenim nuklearnim gorivom.
S desne strane je kočija s otvorenim poklopcem. Stručnjaci odvrnuti gornje vijke s posebnim
oprema. Nakon toga, svi su uklonjeni iz ove sobe, velika vrata su zatvorena.
debljine oko pola metra (nažalost, režim je tražio brisanje fotografija s njim).
Daljnji radovi izvode se dizalicama kojima se upravlja daljinski putem kamera. Slavine se uklanjaju
poklopce i uklonite sklopove s istrošenim gorivom.

Sklopovi se dizalicama prenose do ovih otvora. Obratite pažnju na križeve, oni su nacrtani,
radi lakšeg pozicioniranja položaja slavine. Ispod otvora, sklopovi su uronjeni
tekućina - kondenzat (jednostavno se stavi u destiliranu vodu). Nakon ove skupštine na
kolica se premještaju u obližnji bazen, koji je privremeno skladište.

Ne znam točno kako se zove, ali suština je jasna - jednostavan uređaj da ne
vući radioaktivnu prašinu iz jedne prostorije u drugu.

S lijeve strane su ista vrata.

A ovo je ista susjedna soba. Pod nogama zaposlenika nalazi se bazen dubine od 3,5 do 14
metara ispunjenih kondenzatom. ? Također možete vidjeti dva bloka iz nuklearne elektrane Beloyarsk, njihova duljina je 14 metara.
Nazivaju se AMB - “Miran veliki atom”.

Kad pogledate između metalnih ploča, vidite nešto poput ovoga. Pod kondenzacijom
vidljiv je sklop gorivih elemenata iz brodskog reaktora.

Ali ti su sklopovi upravo došli iz nuklearne elektrane. Kad su svjetla bila ugašena, svijetlila su blijedoplavim sjajem.
Vrlo impresivno. Ovo je Čerenkovljev sjaj, o suštini ovog fizičkog fenomena možete pročitati na Wikipediji.

Opći pogled na radionicu.

Samo naprijed. Prijelazi između odjela po hodnicima s prigušenim žutim svjetlom. Dosta pod nogama
specifični premaz, smotan na svim uglovima. Ljudi u bijelom. Općenito, odmah sam otišao na "Crnu misu"
Sjetio sam se))). Usput, što se tiče premaza, to je vrlo razumno rješenje, s jedne strane prikladnije je za pranje,
nigdje se ništa neće zaglaviti, a što je najvažnije, u slučaju curenja ili nezgode, prljavi pod može biti
lako se rastavlja.

Kako su mi objasnili, daljnje operacije s istrošenim nuklearnim gorivom provode se u u zatvorenom prostoru u automatskom načinu rada.
Nekad se cijelim procesom upravljalo s tih daljinskih upravljača, a sada se sve odvija s tri terminala.
Svaki od njih radi na vlastitom autonomnom poslužitelju, sve funkcije su duplicirane. U slučaju odbijanja svih
terminala, operater će moći dovršiti procese s daljinskog upravljača.

Ukratko o tome što se događa s istrošenim nuklearnim gorivom. Sklopovi se rastavljaju, ispuna se uklanja, pili
dijelova i stavlja u otapalo (dušičnu kiselinu), nakon čega se istrošeno gorivo otapa
prolazi čitav niz kemijskih transformacija, iz kojih se ekstrahiraju uran, plutonij i neptunij.
Netopljivi dijelovi koji se ne mogu reciklirati se prešaju i glaziraju. I pohranjeno na
područje postrojenja je pod stalnim nadzorom. Formira se izlaz nakon svih ovih procesa
gotovi sklopovi već su "napunjeni" svježim gorivom koje se ovdje proizvodi. Tako Svjetionik
provodi puni ciklus rada s nuklearnim gorivom.

Odjel za rad s plutonijem.

Osam slojeva 50 mm olovnog stakla štiti operatera od aktivnih elemenata. Manipulator
povezan isključivo električnim priključcima, nema "rupa" za spajanje na unutarnji odjeljak.

Preselili smo se u radionicu koja otprema gotove proizvode.

Žuti kontejner je namijenjen za transport gotovih gorivnih elemenata. U prvom planu su poklopci od posuda.

Unutrašnjost spremnika je mjesto gdje su navodno montirane gorive šipke.

Operater dizalice upravlja dizalicom s bilo kojeg mjesta koje mu odgovara.

Sa strane su spremnici od nehrđajućeg čelika. Kako su mi objasnili, takvih je samo 16 u svijetu.

MOSKVA, 20. studenog – RIA Novosti. Poduzeće državne korporacije "Rosatom" "Rudarsko-kemijski kombinat" (GCC, Zheleznogorsk, Krasnojarska regija) započela je pilot preradu istrošenog nuklearnog goriva (SNF) iz ruskih nuklearnih elektrana koristeći jedinstvene tehnologije koje ne stvaraju rizike za okoliš, V industrijsko mjerilo Takva "zelena" obrada započet će u plinsko-kemijskom kompleksu nakon 2020. godine.

U izotopnoj kemijskoj tvornici MCC prethodno je izgrađen najsuvremeniji svjetski lansirni kompleks eksperimentalnog demonstracijskog centra (ODC) za radiokemijsku obradu istrošenog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, koji će koristiti najnovije, ekološki prihvatljive tehnologije tzv. generacija 3+. Lansirni kompleks omogućit će razvoj tehnoloških režima za preradu istrošenog nuklearnog goriva u poluindustrijskim razmjerima. U budućnosti se na temelju ODC-a planira stvoriti veliko postrojenje RT-2 za regeneraciju istrošenog nuklearnog goriva.

Značajka tehnologija koje će se koristiti u ODC-u bit će potpuni izostanak tekućeg niskoradioaktivnog otpada. Tako će ruski stručnjaci prvi put u svijetu imati jedinstvenu priliku dokazati u praksi da recikliranje nuklearni materijali moguće bez štete za okoliš. Prema riječima stručnjaka, niti jedna druga država osim Rusije trenutno ne posjeduje ove tehnologije. Izgradnja centra bio je tehnološki najsloženiji projekt ikada. novija povijest GHC.

Prvi u povijesti MCC-a, sklop istrošenog goriva reaktora VVER-1000 iz NE Balakovo, pohranjen u postrojenju 23 godine, smješten je u jednu od "vrućih komora" ODC-a - kutiju za daljinski kontrolirani rad s visoko radioaktivnim tvarima, izvijestilo je u ponedjeljak korporativno izdanje novina ruske nuklearne industrije "Zemlja Rosatoma".

"Počinjemo razrađivati ​​načine (prerade istrošenog nuklearnog goriva). Sada je glavna stvar kvalitativno razviti tehnologiju koja će biti u osnovna shema Tvornica RT-2”, objasnio je Igor Seelev, direktor tvornice izotopne kemikalije Rudarsko-kemijskog kombinata, kako citiraju novine.

„Zelene“ tehnologije

Prvo se provodi tzv. termokemijsko otvaranje i fragmentacija istrošenog gorivnog elementa. Zatim počinje voloksidacija (od engleske volume oxidation, volumetrijska oksidacija) - operacija koja razlikuje generaciju 3+ prerade SNF-a od prethodne generacije. Ova tehnologija omogućuje destilaciju radioaktivnog tricija i joda-129 u plinsku fazu i sprječava stvaranje tekućeg radioaktivnog otpada nakon otapanja sadržaja fragmenata gorivnog sklopa.

Nakon voloksidacije, gorivo se šalje na otapanje i ekstrakciju. Uran i plutonij se odvajaju i vraćaju u gorivni ciklus u obliku uranovog i plutonijevog dioksida, od kojih se zatim planira proizvesti miješano oksidno uran-plutonijevo MOX gorivo za brze neutronske reaktore i REMIX gorivo za toplinske neutronske reaktore, koji tvore osnova moderne nuklearne energije.

Produkti fisije su kondicionirani, ostakljeni i pakirani u zaštitni spremnik. Nema više tekućeg radioaktivnog otpada.

Nakon vježbanja nova tehnologija Ponovna obrada SNF-a povećava se za upotrebu u drugoj, punoj fazi ODC-a, koja će postati industrijska osnova zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva (CNFC). Trenutno se privodi kraju izgradnja zgrade i druge etape ODC-a. Očekuje se da će eksperimentalni demonstracijski centar u industrijskim razmjerima početi s radom nakon 2020., a 2021. MCC očekuje ponovnu preradu desetaka tona istrošenog goriva iz reaktora VVER-1000, izvijestila je Strana Rosatom pozivajući se na generalnog direktora poduzeća , Petar Gavrilov.

U ciklusu nuklearnog goriva smatra se da će se zbog proširene reprodukcije nuklearnog goriva značajno proširiti gorivna baza nuklearne energije, a također će biti moguće smanjiti količinu radioaktivnog otpada zbog „izgaranja“ opasnih radionuklida. Rusija je, kako primjećuju stručnjaci, prva u svijetu u tehnologijama za izgradnju reaktora na brzim neutronima, koji su potrebni za implementaciju CNFC-a.

Federalno državno poduzeće "Rudarsko-kemijski kombinat" ima status savezne nuklearne organizacije. MCC je ključno poduzeće Rosatoma u stvaranju tehnološkog kompleksa zatvorenog ciklusa nuklearnog goriva koji se temelji na inovativnim tehnologijama nove generacije. Prvi put u svijetu MCC koncentrira tri visokotehnološka procesa odjednom - skladištenje istrošenog nuklearnog goriva iz reaktora nuklearnih elektrana, njegovu preradu i proizvodnju novog nuklearnog MOX goriva za brze neutronske reaktore.