Технологии

08.09.2017

Борис Марцинкевич
Латвия

Борис Марцинкевич

Главный редактор аналитического журнала «Геоэнергетика.ru»

Французский шарм в американском интерьере

Французский шарм в американском интерьере
  • Участники дискуссии:

    4
    8
  • Последняя реплика:

    больше месяца назад

 
        

Иногда совершенно разные события, произошедшие в совершенно разные эпохи, позволяют обнаружить между ними занимательные совпадения. Вот один из примеров такого совпадения — 29 августа.
 


В 1949 году в этот день на полигоне под Семипалатинском прогрохотал взрыв нашей первой Бомбы — РДС-1. Заглавная буква в слове «Бомба» не случайность. Мы предлагаем всем читателям осознать и помнить, что первое успешное испытание атомной бомбы СССР означало, что мир вступил в эпоху, в которой новой мировой войны либо не будет никогда, либо всему человечеству будет уже все равно, какой у нее будет порядковый номер — нам ее все равно не пережить.

Осознали это и по ту сторону океана — там, где строились планы ядерного уничтожения наших городов, нашей страны. 29 августа 1949 года — день, когда самоотверженный труд наших ученых, конструкторов, инженеров, рабочих, организаторов промышленности обеспечил нам с вами возможность жить.

А еще — это день, когда мы впервые «познакомились» с таким замечательным химическим элементом, как плутоний. Его нет в природе, он рождается только в атомном реакторе, своим названием он обязан планете Плутон, но это имя носил и древнегреческий бог подземного царства и смерти.

И 29 августа 1949 года РДС-1 показала, насколько точным оказалось это название — ничего более разрушительного человеческая цивилизация до той поры не создавала.

Тем занимательнее, на наш взгляд, то, что именно 29 августа, но уже 2000 года премьер-министр России Михаил Касьянов поставил свою подпись под СОУП — Соглашением об утилизации плутония. «День рождения» плутония совпал с днем, когда Россия решила избавиться от его излишков.

За годы холодной войны мы создали слишком много оружейного плутония — нам не хватало носителей для того количества боеголовок, которые можно было из него произвести. Россия и США пришли к обоюдному решению о том, что по 34 тонны оружейного плутония мы уничтожим, отправив его туда, откуда он и явился — «в топку» атомных реакторов.


Холодная война не хочет уходить в прошлое
 


Собственно говоря, первая статья в истории аналитического онлайн-журнала Геоэнергетика.ru и была посвящена именно плутонию.

Опубликовав эту статью, мы были совершенно уверены, что те, кто намного глубже в этой теме, продолжат знакомить читателей с более подробными деталями того, что же именно тогда произошло.

Удивительно, но продолжения темы не последовало, а история того, как американцы действительно хотели, но не смогли справиться с выполнением условий СОУП — интересна и поучительна.

История большая, и раз уж «все промолчали», мы попробуем куда более подробно рассказать об этой удивительной истории. Мы уверены, что анализ событий происходивших на протяжении десятилетия чрезвычайно важен.
 



В истории о появлении и «кончине» СОУП (кавычки — потому, что законопроект, ратифицированный в России по предложению Владимира Путина, предусматривает и возможность восстановление действия СОУП) слились воедино наука и политика, в ней наиболее наглядно, выпукло, рельефно видны подходы, отношение, уровень ответственности в России и в США.

А уровень ответственности, как бы громко и пафосно это ни звучало — запредельный, поскольку 68 тонн оружейного плутония потенциально являются орудием смерти для миллионов и миллионов человек.

Загляните в текст упомянутой статьи — там есть расчеты того, в какое количество боеголовок можно превратить это количество химического элемента с таким зловещим названием.

В истории СОУП мы увидим, как уровень технологического развития влияет на политические решения, как, в свою очередь, политические амбиции, влияют на решения, которые вынуждены принимать непосредственные участники атомного проекта — проектировщики, инженеры.
 


 
Излишний оружейный плутоний по прежнему не уничтожен, по прежнему несет в себе угрозу.
 

 
В очередной раз мы увидим, к каким последствиям приводит стародавнее решение США доверить владение АЭС не государству, а частным компаниям и им же, частникам доверить развитие атомного энергетического проекта.

Отсутствие компетенции, потеря опыта, навыков, неумение освоить новые технологии, бесконечный поиск компромиссов между интересами частного капитала и государства — с одной стороны, и четкое следование государственной программе, начатой еще в советские годы — с другой стороны.

Откровенная глупость, которая привела к отказу США от сотрудничества с Россией в атомной энергетике, допущенная Бушем в 2008 году, которую с восторгом и энтузиазмом поддержали конгрессмены и сенаторы привела не только к дальнейшему отставанию Америки во всем, что связано с АЭС.

Этому решению политиков мы, население планеты, обязаны тем, что излишний оружейный плутоний по прежнему не уничтожен, по прежнему несет в себе явную угрозу.
 


Нынешняя эскалация напряженности между Россией и США все так же, как и в годы холодной войны, может привести к невиданной гонке вооружений, причем вооружений ядерных — материальная база для этого продолжает существовать.

Отсутствие сотрудничества, отсутствие доверия между двумя странами, имеющими самые большие ядерные потенциалы — это данность, это медицинский факт, а приостановленное СОУП наглядно показывает, насколько безответственно одно руководство США за другим относится к потенциальному риску ядерной войны.
 


Впрочем, обо всем по порядку — мы соберем воедино факты, чтобы свои выводы на их основании смог сделать каждый, кто позволяет себе роскошь задуматься над очевидным: мир, как стоял перед угрозой глобальной ядерной войны, так и остается в той же ситуации.

Но сначала — цифры и факты, а уж потом можно дать волю всевозможным философским рассуждениям.


МОКС-топливо

Идея уничтожения оружейного плутония, если помните, заключалась в том, что Россия и США произведут из него МОКС-топливо, которое и будет отправлено в энергетические реакторы атомных электростанций.

«Умирая», плутоний должен был принести нам максимум пользы — подарить нам огромное количество электроэнергии. По энергетической ценности 1 грамм плутония, если его сжигать в легководном реакторе, практически равен 1 грамму урана-235, так что 34 тонны плутония — это уже не гига-, а тераватты электроэнергии.

Давайте коротко припомним, каким таким образом плутоний становится не смертельным оружием, а энергетическим ресурсом.

Да-да, мы снова предлагаем вспомнить, что такое МОКС-топливо.

 


МОКС-топливо, прямая транскрипция англоязычного MOX-fuel, Miksed-OXide fuel, смесь оксидов (соединений) плутония и урана.

Как возникла идея его создания? Физики-теоретики рассчитали, а «эксплуататоры реакторов» подтвердили на опыте, что за то время, которое урановое топливо проводит в ядерном реакторе, в нем, в результате ядерных реакций накапливается до 1% трех изотопов плутония.

Всего 1%, но это тот вид ядерного топлива, для добычи которого нет необходимости заниматься поисками месторождений, добывать руду, обогащать ее на руднике, возиться с фтором, включать центрифуги — «вытащи» плутоний из облученного ядерного топлива и пользуйся!



 



Основной «рабочей лошадкой» атомной энергетики являются легководные реакторы, поэтому уместно на их примере и посмотреть, что и как происходит с плутонием, которого перед загрузкой топлива в реакторе просто нет.

Если взять некий реактор «усредненной мощности» в 1000 МВт, то за год в результате «горения» уранового топлива на нем нарабатывается порядка 200 кг изотопов плутония, при этом набор этих изотопов таков, что использовать этот, называемый «энергетическим» плутоний для создания ядерного оружия невозможно.

Но технология переработки ОЯТ настолько сложна, что ею занимаются (или совсем недавно занимались) всего в пяти странах «атомного клуба» — в России, во Франции, в Индии, в Японии и в Великобритании.


В «атомном клубе» приняты две системы обращения с ОЯТ — окончательное захоронение при ориентации на открытый ядерный цикл, и переработка при ориентации на создание замкнутого ядерного топливного цикла.

При этом надо помнить, что на сегодняшний день ни одного постоянного геологического могильника для ОЯТ в мире не создано, хотя многие страны и стараются.

Для приверженцев открытого топливного цикла, в свою очередь, есть всего два варианта. США, к примеру, приравняли ОЯТ к высокорадиоактивным отходам, запретили сами себе его переработку и пытаются придумать, как его «вечно» хранить.

Из-за 3% действительно высокоактивных элементов в составе ОЯТ стержни, извлеченные из реактора, действительно весьма опасны, но пока все, что получается с ними сделать — выдерживать несколько лет в пристанционных бассейнах, потом пытаться «спрятать» во временные сухие хранилища и накапливать, накапливать, накапливать…

Второй вариант, которым пользуются в Европе — отправить ОЯТ на коммерческой основе туда, где его перерабатывать умеют — во Францию или в Россию.

Франция зарабатывает на этом вполне приличные деньги, принимая ОЯТ от всех желающих, в России на переработку принимают ОЯТ, полученное только из реакторов советского, а теперь уже и российского дизайна.

Франция при этом «результаты переработки» возвращает обратно отправителям, а те не отказываются — после переработки ОЯТ занимает куда как меньше места, из него уже извлечены энергетический плутоний и недогоревший уран-235, то есть радиоактивная опасность этих отходов куда как меньше, для обеспечения хранения физически нужно меньше места.

Это вовсе не мелочи, это очень важный момент, это реальный способ борьбы за радиационную безопасность.


Открытый топливный цикл и его последствия

Результаты работы приверженцев открытого топливного ядерного цикла — накопленные по всему миру 345 000 тонн ОЯТ, которые ежегодно растут на 10,5 тысячи тонн.

Можно рассказывать какие угодно сказки по этому поводу, но давайте смотреть правде в глаза: открытый топливный ядерный цикл — это тупик.

Постоянные геологические могильники — это не просто дорого, это очень дорого. На примере горы Юкка (Yucca Mountain nuclear waste repository) в США мы видим, чем может обернуться дело в странах, где происходит откровенная деградация ядерных технологий. Более удачные примеры — Финляндия и Швеция, которые рассчитывают, что в 20-е годы смогут начать загрузку своих «вечных хранилищ».

Но это страны, у которых хватает территории под такие могильники, но которые не испытывают ни малейшего желания принимать «чужое» ОЯТ. В существующие, запланированные и даже перспективные могильники нынешнее, да еще и постоянно растущее количество ОЯТ просто физически не запихнуть. Тупик.






Cухое хранилище отработанного ядерного топлива Yukka Mountin (США), Рис.: tunneltalk.com
 


Как в наше время обстоят дела с переработкой ОЯТ у нас в России, мы уже писали. Если коротко — два наших завода в Озерске и в Железногорске уже способны перерабатывать большее количество ОЯТ, чем его нарабатывают наши реакторы.

И для нас ОЯТ — не «отходы», а хороший источник ядерного топлива как для реакторов на быстрых нейтронах, так и для обычных легководных.

Напомним, что в составе ОЯТ — порядка 1% урана-235, а это больше, чем в урановой руде с ее 0,7%, для российской атомной отрасли ОЯТ является источником как энергетического плутония, так и урана, который обогатить легче, дешевле, чем уран природный.


Ла-Аг и Melox

Но к делам российским мы вернемся чуть позже, а пока давайте рассмотрим атомную Францию — хозяйку самого большого в мире завода по переработке ОЯТ.

Как мы уже писали, курс на атомную энергетику Франция решительно взяла сразу после нефтяного кризиса 1973 года, но готовиться к достижению собственной топливной независимости там начали чуточку раньше.
 


Напомним, что это была совсем другая Франция, нежели та, которую мы с вами видим сейчас. Это была Франция Де Голля, Франция Жискар Д’Эстена, а не Франция, которой руководит Ангела Меркель через посредника…
 



В 1969 году на севере Нормандии, на мысе Ла-Аг началось, как тогда писали французские газеты, «строительство линкора из бетона и стали, который обеспечит нашу подлинную независимость».

После всех модернизаций мощность Ла-Аг по переработке ОЯТ составляет 2000 тонн в год — цифра весьма внушительная, вполне сопоставимая с той, которая сейчас достигнута в России — 2100 тонн. Ла-Аг подоспел вовремя — к началу нефтяного кризиса 1973 года он уже был в строю.

Уран-235, извлекаемый из ОЯТ, стал хорошим подспорьем для обогатительного завода в Пьер-Монте — напомним, что тогда обогащение было диффузионным, «сеточным», до покорения центрифуг на тот момент никто в мире, кроме СССР, технологически еще не дорос.

И тогда же, неподалеку от Ла-Аг, начал свою работу завод Меlox по производству МОКС-топлива для легководных реакторов. Нет, если совсем точно, то заводов целых два — UP-2 и UP-3, и совсем недавно мы бы могли смело написать, что принадлежат они «атомному гиганту AREVA», но такие подробности — в намеченном продолжении анализа того, как идет спасение этого самого «атомного гиганта» от банкротства.




Melox Plant — завод по производству МОКС-топлива (Франция), Фото: Twitter — @AREVAMelox
 


Подчеркиваем — Мelox изготавливает МОКС-топливо именно для легководных реакторов. Мы уже касались этой темы, сейчас более подробно.

Из-за того, что плутоний обладает намного большей удельной активностью, чем уран-235, приходится весьма основательно модернизировать систему управления и защиты реакторов, поэтому наиболее целесообразно загружать в легководный реактор не более 1/3 МОКС-топлива, все остальное — традиционные урановые сборки.

При такой комплектации ОЯТ, получаемое в стержнях с МОКС-топливом, настолько отравлено ПД — продуктами деления — что извлечь из него еще раз плутоний и уран-235 технически невозможно (по меньшей мере — пока невозможно).

Плутоний в легководных реакторах «убивается» окончательно, ОЯТ МОКС-топлива из легководных реакторов переработке не подлежит, его приходится готовить к «вечному» хранению.

И еще один момент, который важен для дальнейшего анализа: завод Melox до самого последнего времени не работал с оружейным плутонием, а только и исключительно с плутонием энергетическим.


Теперь пару слов о, так сказать, экономике процесса. Что зарабатывают французы на своем комплексе «переработка + производство МОКС-топлива»?

Им платят за то, что ни принимают ОЯТ на переработку. Им платят за то, что они производят МОКС-топливо — на сегодня более 30 реакторов в Европе и в Азии лицензированы на использование этого топлива.

Подчеркиваем — именно в Европе и в Азии, великой страны США в этом списке просто нет, за океаном эта технология не освоена. Не освоена по очевидной причине: нет переработки ОЯТ — нет и МОКС-топлива, а таскать через океан ОЯТ во Францию и небезопасно, и дорого, и просто запрещено законом, который не позволяет США экспортировать радиоактивные материалы, а ОЯТ там приравняли к высоко радиоактивным отходам.




Контейнер с МОКС-топливом (AREVA), Фото: npr.org
 


Но это США, а что касается Франции, то их «комплект» зарабатывал вполне приличные деньги, чтобы многократно окупить все сделанные вложения, тем более, что они стали монополистами этого рынка.

При этом французские атомщики прекрасно понимали, что занимаются «убийством» энергетического плутония, что используемое ими решение — далеко не лучший вариант.
 


Да-да, вы совершенно верно понимаете, уважаемые читатели, что лучший вариант — это реакторы на быстрых нейтронах, работающие в режиме бридеров. Утрируя: закинул на ночь в печку два полена, чтобы не замерзнуть, утром печку погасил и вытащил три полена из золы.
 


Но технология БН-реакторов оказалась не по зубам никому, кроме одной «чрезвычайно отсталой» страны, экономика которой, как говорил один нобелевский лауреат, «порвана в клочья».

СССР, а теперь и Россия спокойно работали по собственному плану, не обращая внимания на успехи и неудачи своих «коллег по ремеслу» по ту сторону границы.

Ну а французы, не имея своих БН-реакторов, и не думали каким-то образом перестраивать работу и технологи своего Melox — зачем, если и так все в полном порядке, прибыль идет, реакторы Франции всем обеспечены, количество накапливаемого ОЯТ не сильно велико?..

Франция предпринимала усилия по освоению технологии БН-реакторов, но и у нее ничего не получилось. Попытки продолжаются и сейчас, и вот в том случае, если они когда-то дадут положительный результат, Франция и намерена размышлять над обновлением, модернизацией своей МОКС-технологии.

А пока ОЯТ во Франции накапливается — Ля-Аг перерабатывает много, но не все, что выдают на-гора в виде ОЯТ реакторы Франции и Европы. Копится и ОЯТ, получаемое из МОКС-топлива, потому во Франции идут и работы по созданию «вечного» геологического захоронения...
 
 
Окончание
 

Подписаться на RSS рассылку
Наверх
В начало дискуссии

Еще по теме

Борис Марцинкевич
Латвия

Борис Марцинкевич

Главный редактор аналитического журнала «Геоэнергетика.ru»

Уроки Чернобыля и Фукусимы

Для БелАЭС

Борис Марцинкевич
Латвия

Борис Марцинкевич

Главный редактор аналитического журнала «Геоэнергетика.ru»

Литовский ответ БелАЭС

Чем грозит окончательная ликвидация Игналинской «атомки»

Борис Марцинкевич
Латвия

Борис Марцинкевич

Главный редактор аналитического журнала «Геоэнергетика.ru»

Белорусская энергетика готова к пиковым нагрузкам

Николай Петрушенко
Беларусь

Николай Петрушенко

Полковник в отставке, бывший депутат Верховного Совета СССР

Почему в нападках на АЭС академики выступили на стороне МИД Литвы?

Перестройка по-белорусски: логика системного кризиса

Какими реформами и преобразованиями?Лукашенко 25 лет воплощал мечту козыренков - сохранил государственные индустриальные гиганты, сохранил рынок сбыта в России, сохранил советскую

Жесткий урок белорусам…

Так Вы (госслужащие) даже себе и зарплату НЕ ЗАРАБАТЫВАЕТЕ ! просто живёте за СЧЁТ трудового Народа, так что уж помолчали бы. ...."налоги платим" НАШИМИ деньгами замечу. Я не лично

Страна Полония: будет ли у Польши собственная АЭС

Я усматриваю два различия. 1. У Председателя/клуба нет никаких обязательств перед пользователями/членами. 2. Любой пользователь/член волен в любой момент уйти, ничего не потеряв.

Украина вляпались в ЕС в громкий скандал с продажей фальшивых тестов на COVID -19

Это всё о чём? Ни хрена ты не понял. Ну, прочти ещё раз.

Кто на новенького?

Да нет - вроде вполне безопасно. И мы ведь не каждый месяц). Мне делали два раза - сейчас и когда полипы удаляли в первый раз (это было больше 10 лет назад).

Мы используем cookies-файлы, чтобы улучшить работу сайта и Ваше взаимодействие с ним. Если Вы продолжаете использовать этот сайт, вы даете IMHOCLUB разрешение на сбор и хранение cookies-файлов на вашем устройстве.