Малая серия реакторов БН поможет России в переходный период к будущей атомной энергетике

Атомная энергетика играет важную роль в России, так как у неё имеются известные преимущества (мировой уровень технологий, слабая зависимость от флуктуаций цен на топливо, пренебрежимо малый уровень выбросов парниковых газов и незначительная потребность в транспортной инфраструктуре). Вместе с тем, у АЭС есть и свои недостатки, заявил помощник генерального директора ФЭИ Владимир Каграманян, выступая в Обнинске на пятом международном семинаре по технологиям быстрых реакторов.

В число главных недостатков входит отсутствие замкнутого ядерного топливного цикла. Это приводит к накоплению количества ОЯТ, с одной стороны, и к низкой эффективности использования природного урана (менее 1%), с другой.

Если в мировой атомной энергетике не произойдёт качественных изменений, то все запасы доступного урана могут быть вовлечены в ЯТЦ в период 2030-2040 годов. Отрасль достигнет максимума в своём развитии, после чего встанет во всей остроте проблема поиска дополнительных ресурсов. Следует отметить, что, в отличие от обычной энергетики, атомная энергетика не сможет просто сойти на нет, так как она оставит после себя огромные запасы ОЯТ и плутония.

Вызовы, стоящие перед атомной энергетикой, работающей только на тепловых реакторах. Слева - доступные запасы урана и потребности в обогащении урана, справа - графики накопления ОЯТ и плутония.

Для решения названных задач, в докладе, представленном Владимиром Каграманяном и его коллегами, предлагается использовать комплексный подход. Максимизация ресурсной базы урана может быть достигнута путём замыкания ЯТЦ и строительства быстрых бридеров с КВ>1,2 и усовершенствованных легководных реакторов с КВ=0,8-0,9.

В свою очередь, минимизация количества ядерных отходов могла бы достигаться с помощью многократного рециклирования урана и плутония в быстрых реакторах и оптимизации путей обращения с осколками деления и младшими актинидами. Накопленный в России избыточный оружейный плутоний мог бы быть утилизирован в реакторах БН в виде MOX-топлива, а для решения проблем нераспространения предлагается создание сети международных центров по предоставлению услуг в области ЯТЦ (обогащение урана и переработка ОЯТ).

Но перевод большей части атомной энергетики на быстрые и усовершенствованные тепловые реакторы потребует времени. Учитывая, что, как минимум, до 2030 года в России будут строиться реакторы типа ВВЭР, а период их жизни составляет 40-50 и более лет, нельзя ожидать, что структурные изменения в отрасли произойдут ранее 2050 года. Необходимо понимать, что возникнет значительный переходный период между двумя состояниями всей системы.

Владимир Каграманян предлагает рассмотреть четыре сценария обращения с ОЯТ тепловых реакторов в ближайшей перспективе:

1. ОЯТ помещается во временные хранилища, а решение по его судьбе откладывается на будущее;
2. ОЯТ перерабатывается, а выделенный плутоний накапливается без использования в реакторах;
3. ОЯТ перерабатывается, а выделенный плутоний рециклируется в виде MOX-топлива в реакторах ВВЭР;
4. ОЯТ перерабатывается, а выделенный плутоний рециклируется в виде MOX-топлива в реакторах БН.

По мнению Каграманяна и его коллег, наиболее целесообразным для России выглядит четвёртый сценарий. Для его реализации необходимо модифицировать имеющиеся технологии PUREX и построить коммерческий завод по переработке ОЯТ мощностью 1000 тонн/год. Такая установка позволит обеспечить переработку всего ОЯТ существующих и планирующихся до 2030 года реакторов ВВЭР.

Для организации рециклирования выделенного плутония, в срок до 2030 года потребуется ввести в строй малую серию коммерческих реакторов БН общей мощностью порядка 5 ГВт(эл.). Ещё одним составным элементом четвёртого сценария должно стать сооружение завода по фабрикации топлива для реакторов БН из плутония, накопленного в легководных реакторах.

Предлагаемый сценарий позволит России прекратить накопление ОЯТ, поможет коммерциализировать ключевые технологии для будущей крупномасштабной энергетики на быстрых реакторах, обеспечит непрерывность успешного развития направления БН, и кроме всего прочего, позволит нашей стране предлагать на экспорт тепловые реакторы с полным обеспечением топливного сервиса.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 10.10.2007

Темы: АЭС, Россия, БН, Владимир Каграманян, Семинар в Обнинске по быстрым реакторам