«Миллионы тонн ядерных отходов»: наикрупнейший миф атомной энергетики — Naked Science — wamba-mamba.ru

5.6

Одни молвят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не получится накрепко захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает стальные дороги, по которым везут ядерные материалы, и просит свернуть всю ядерную ветвь в одночасье. Остальные говорят, что настоящие ядерные отходы от деятельности АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) во всем мире помещаются в куб со стороной 10 метров. Как осознать, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», остальные разглядывают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.

Исходя из убеждений науки # атомная энергетика # АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) # энергетика Выбор редакции Белоярская АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор), где работает 1-ый русский атомный реактор, способный отлично употреблять уран-238 и плутоний. Применение таковых систем превращает то, что Гринпис именует ядерными отходами, в ресурс, превосходящий все остальные виды горючего на Земле / ©РИА Анонсы

Сколько ядерных отходов есть на планетке сейчас

Ядерные реакторы расходуют умопомрачительно не много горючего: за год гигаваттный реактор выдает приблизительно только 30 тонн отработавшего ядерного горючего (ОЯТ). Потому за всегда работы ядерных реакторов в земной истории они породили лишь 370 тыщ тонн отработавшего горючего, при этом 120 тыщ из этих тонн уже переработано.

Горючее АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) практически во всех вариантах — это UO2, диоксид урана, чья плотность — 10,97 тонны на кубометр. Другими словами общий размер отработавшего, но еще непереработанного ядерного горючего — наименее 23 тыщ кубических метров. Даже вкупе с оболочкой все это уместится в куб со стороной 29 метров. Понятно, что не все переработанное ОЯТ пропало, — часть опять отправилась на хранение. В любом случае: все отработавшее ядерное горючее мира за всю историю атомной энергетики помещается в куб со стороной 30 метров.

Сам по для себя незапятнанный уран можно неопасно держать в руках. Небезопасным ядерное горючее становится лишь опосля использования в реакторе, когда в нем скапливаются короткоживущие изотопы / ©Wikimedia Commons

Эту цифру полезно держать в голове каждый раз, когда вы слышите о «неразрешимой дилемме захоронения ядерных отходов». Даже если б ОЯТ вправду было отходами — а ниже мы покажем, что это совершенно не так, — его размер очень невелик. В особенности если мы сравним его с объемом отходов других отраслей энергетики.

К примеру, угольная энергетика лишь в одной Рф накопила наиболее 1,5 млрд тонн гидратированной золошлаковой консистенции, и ее горы занимают в нашей стране 28 тыщ гектаров (280 квадратных км). При этом часто они размещены близко к центрам таковых городов, как Новосибирск, Кемерово, Челябинск, Иркутск, Красноярск, Новокузнецк, Улан-Удэ: угольные ТЭС строили издавна, и городка равномерно окружили их со всех сторон. Хоть какой, кто был рядом с таковым золоотвалом в солидный ветер, понимает: находясь с подветренной стороны, без противогаза лучше не дышать (и излишний раз не открывать глаза), а стараться выбегать куда-то, куда не идет ветровой снос.

Большие числа из абзаца выше, по сути, умеренны. В США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке) из угля вырабатывается практически в 10 больше энергии, чем в Рф, а в Китае — в 10-ки раз больше. В этих странах объемы несгоревшего угольного горючего намного больше, как и негативных эффектов от него для здоровья люди и окружающей среды.

К слову, конкретно угольная энергетика — основной источник ураново-ториевого загрязнения окружающей среды. «Среднемировая» тонна угля содержит 7 грамма урана и тория (приблизительно поровну того и другого). В мире сжигается восемь млрд тонн угля в год. Просто созидать, что ТЭС обеспечивают планетке 55 тыщ тонн урана и тория раз в год. Во всем отработавшем ядерном горючем за всю историю населения земли урана в разы меньше, чем в том, что угольная энергетика выбрасывает в воздух всего за 10 лет.

С той большенный различием, что уран из реакторов в герметичных контейнерах идет в особые поверхностные хранилища, — а вот из млрд тонн спаленного угля он идет прямо в воздух. Пятнадцать кг которого любой из нас пропускает через свои легкие ежесуточно — другими словами по 5 тонн в год. Потому если вы живете рядом с угольной ТЭС, то с очень высочайшей вероятностью в вашем организме полностью наблюдается завышенное содержание и урана, и тория — а станет еще более.

Реактор-размножитель: почему отработавшее ядерное горючее — основной энергетический резерв государств

Но на самом деле настоящий размер ядерных отходов не равен размеру отработавшего ядерного горючего. Как отмечает «Закон о использовании атомной энергии» (№ 170-ФЗ), отходами числятся ядерные материалы и радиоактивные вещества, предстоящее внедрение которых не предусматривается. Но, как мы уже отмечали, 97% отработавшего в реакторе ядерного горючего — уран и плутоний, другими словами то, из что можно создать новое ядерное горючее. Килограмм хоть какого из этих 2-ух металлов при полном использовании дает восемь миллионов киловатт-часов электроэнергии (при КПД АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) около 33%).

Обычно отработавшее ядерное горючее сначала помещают в бассейн при АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор), где оно хранится не наименее года, прямо до остывания / ©AFP

Полное сгорание нереально в одном топливном цикле: прошедшее через реактор один раз горючее теряет считаные проценты от начального содержания делящегося изотопа. Килограмм урана, прошедший через реактор один раз, выработает лишь 620 тыщ киловатт-часов, а совсем не восемь миллионов.

Конкретно потому «Росатом» нацеливается на рециклинг — многократное пропускание отработавшего горючего через АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор). При этом на всех циклах размер массы отработавшего горючего будет несколько сокращаться, так как с каждым новеньким циклом часть его массы преобразуется в энергию.

В рамках такового рециклинга любая тонна ОЯТ выработает восемь млрд киловатт-часов электроэнергии. Столько же за 25 лет собственной работы вырабатывают 12 больших ветряков мощностью по восемь мегаватт и высотой в 200 метров любой. Такое количество электроэнергии потребляет средний русский город-миллионник.

Всего в Рф накоплено 23 тыщи тонны отработавшего ядерного горючего. Обычная арифметическая операция указывает, что из их можно получить ~180 триллионов киловатт-часов — и это больше электроэнергии, чем наша страна потребила за всю свою историю. Сейчас она расходует триллион киловатт-часов в год, и если б этот уровень не рос, ОЯТ могло бы обеспечить 180 лет такового употребления.

Все это указывает, что именовать отработавшее ядерное горючее «отходами» — как это время от времени делают в СМИ (Средства массовой информации, масс-медиа — периодические печатные издания, радио-, теле- и видеопрограммы) — серьезно нереально. Так же, как недозволено серьезно относиться к предложениям о его «навечном» захоронении под землей.

Если вы продадите тонну золота, то получите 60 миллионов баксов (6 млрд центов) — и этого хватит на покупку млрд киловатт-часов в розницу (по 6 центов за киловатт-час). Другими словами, из 1-го килограмма ОЯТ при использовании рециклинга можно получить столько же электроэнергии, как от реализации восьми килограмм золота. От 23 тыщ тонн ОЯТ, скопленного в Рф, можно получить столько же киловатт-часов, сколько от реализации 180 тыщ тонн золота. А это больше, чем золотой припас всех государств мира вкупе взятых. Кто в здравом уме решит зарывать такое под землю?

Списанный по старости контейнер для перевозки отработавшего ядерного горючего в Британии в 1984 году проверили на устойчивость к крушениям, направив в него поезд на скорость 160 км в час. Невзирая на мощнейший удар, уничтоживший локомотив и полувагон, на котором находился контейнер, сам он остался цел / ©Wikimedia Commons

И в Рф с 2018 года создают уран-плутониевое МОКС-топливо на базе конкретно тех изотопов, что содержатся в таком один раз уже отработавшем материале. А в реакторе БН-800 МОКС-сборки употребляются для выработки электроэнергии: другими словами процесс перевоплощения скопленного ОЯТ в настоящую энергию уже запущен.

На сей день подавляющее большая часть реакторов мира — на неспешных нейтронах, и употреблять их для «размножения» ядерного горючего с внедрение ОЯТ недозволено. На 1-ый взор, общее стройку реакторов-размножителей типа БН-800 пока дело дальнего грядущего. Но это не совершенно так.

Все дело в том, что, не считая суждений чисто экономических, еще есть экологические. Во Франции сейчас нет стремительных реакторов, потому там дожигают горючее на реакторах с неспешными нейтронами. Эффективность этого процесса не так высока: лишь 40-50% отработавшего горючего удается перевоплотить в новое. Но это не останавливает французов: остальные европейские страны доплачивают им за утилизацию собственного горючего, что делает процесс прибыльным.

Разумеется, что тот, кто первым развернет дешевые реакторы на стремительных нейтронах (типа планируемого «Росатомом» БН-1200, стоимость которого намечается равной стоимости реактора на неспешных нейтронах — типа ВВЭР), получит большущее преимущество. Его реактор превратит в горючее в два раза огромную долю ОЯТ, другими словами сумеет уменьшить его размер в два раза и попутно получить большущее количество энергии.

Пока у нас этот процесс внушительно тормозится тем, что крайние 10 лет в Рф кумулятивный рост ВВП (Валовой внутренний продукт — макроэкономический показатель, отражающий рыночную стоимость всех конечных товаров и услуг, то есть предназначенных для непосредственного употребления, произведённых за год во всех отраслях экономики на территории государства) близок к нулю, отчего спроса на новейшие электростанции не настолько не мало. Но можно с уверенностью сказать: в дальнейшем от горючего, приобретенного вторичной переработкой, никуда не уйти.

В связи с сиим русское отработавшее горючее, хранящееся под горой в Железногорске, необходимо оценивать как основной — и энергетически, и даже экономически — резерв страны. Находящиеся там тыщи тонн по возможной полезности сравнимы с золотом такого же веса.

Реактор-дожигатель в горных холлах: 2-ая ступень рециклинговой схемы

Как мы узнали, вопросец «сколько же на свете есть ядерных отходов» куда труднее, чем кажется. Из изложенного выше мы узнали, что 97% отработавшего горючего можно употреблять. Возникает соблазн высчитать размер ядерных отходов от реакторов, просто умножив 250 тыщ тонн ОЯТ на оставшиеся 3% (0,03) — конкретно такая толика той части отработавшего горючего, которую недозволено употреблять в реакторах БН-800. Получающаяся цифра в 7,5 тыщи тонн на весь мир кажется маленькой. Все это поместится в куб со стороной наименее чем в 10 метров. Но, по сути, и эта оценка размера ядерных отходов очень завышена.

Все дело в составе этих 3-х процентов. Они образуются при распаде урана-235 в обыкновенном реакторе на неспешных нейтронах и состоят чуть ли не из половины таблицы Менделеева. Но больше всего там циркония, молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, серебра, йода, ксенона, цезия, бария, лантана, церия и неодима.

Большая часть этих изотопов не дает суровой радиационной опасности и быть может применена в индустрии. Благо родий, палладий, серебро с неодимом — не самые дешевенькие сплавы, потребление которых в крайние 10-ки лет стремительно вырастает. К слову, уже есть и способы их извлечения при переработке отработавшего горючего.

Остальные продукты распада урана высокорадиоактивны, но как раз потому ценны. К примеру, технеций, цезий и радиоактивный йод обширно употребляются в ядерной медицине — отрасли, испытывающей в крайние 20 лет неизменный рост потребности в делящихся материалах. Стронций и ряд остальных изотопов используют для производства радиоизотопных источников энергии: конкретно они питают кардиостимуляторы, бакены, необслуживаемые маяки и ряд галлактических аппаратов.

Есть и 3-ий вид товаров деления, так именуемые минорные актиниды: нептуний-237, америций-Am-241 и 243, кюрий-242, 244 и 245. Эти материалы имеют маленький срок жизни, но потому и делятся с таковой скоростью, что в прямом смысле слова сияют в мгле (красным либо пурпуровым светом). Их было бы хорошо употреблять для получения энергии, но, как досадно бы это не звучало, их концентрация в ТВЭЛе очень мала для такового трюка. И даже если их оттуда извлечь, такое горючее будет стремительно распадаться, ну и очень очень оно нагревается, чтоб создать из него обыденный ТВЭЛ.

Смесь фторидов лития и бериллия прозрачна. Зеленый окрас ей присваивает уран, растворившийся в соли. Газовая горелка дозволяет соли не застыть / ©Wikimedia Commons

Убирать из отработавшего горючего уран и плутоний «Росатом» уже умеет, но что позже созодать с минорными актиноидами — до самого недавнешнего времени не было ясно.

Но в крайние годы разрабатывается и разработка, способная закрыть этот вопросец. Главную роль здесь играет вещество с труднопроизносимым с первого раза заглавием тетрафторобериллат лития, которую в «Росатоме» предпочитают именовать солью FLiBe.

Это соединение имеет суровые плюсы, дающие ему и возможность быть хорошим охладителем ядерных реакторов на стремительных нейтронах, и даже способность употреблять в таковых реакторах минорные актиниды, упомянутые выше. Дело в том, что фтор, литий-7 и бериллий не поглощают нейтроны, не замедляют их — в отличие от такового охладителя, как вода. К тому же литий-бериллиевая соль плавится при плюс 459 °C, а бурлит лишь при плюс 1430 °C. Это очень принципиально для КПД реактора: чем посильнее нагрет теплоноситель, тем выше КПД по циклу Карно. В обычном реакторе современности (к примеру, ВВЭР) охлаждает вода, которую выше плюс 322°C не нагревают (по другому ее становится трудно употреблять).

И для получения применимых экономических характеристик водяной реактор держит воду под давлением в 160 атмосфер, что просит только крепкого реакторного корпуса, стоящего больших средств. Соль бериллия и лития так теплоемка, что в реакторе с ее внедрением давление атмосферное — и нужды в сверхпрочном корпусе нет.

Нужно сказать, очень греть можно не только лишь литий-бериллиевую соль: натрий бурлит чуть ли не при плюс 900°C, и в БН-800 его нагревают приблизительно до плюс 550°C. Потому КПД у него близок к 40%, а у ВВЭР-1200 — не выше 35%. По той же причине давление в первом контуре БН-800 — атмосферное. Но литий-бериллиевая соль имеет плюсы и перед натрием.

Во-1-х, ее теплоемкость вчетверо выше, чем у натрия (другими словами ее нужно меньше по размеру). Во-2-х, она не пылает при контакте с воздухом, а натрий пылает — и конкретно потому у Франции и Стране восходящего солнца сейчас таковых реакторов нет (на натриевых стремительных реакторах обеих государств случались пожары). Фториды совершенно очень тяжело окислить, потому соль FLiBe практически нереально поджечь (и это приметное преимущество).

Есть у тетрафторбериллата лития еще одна принципиальная черта: в данной соли растворяются и уран, и плутоний, и минорные актиниды. Из-за этого можно создать реактор без ТВЭЛ, где во фторидах лития и бериллия будут растворены тетрафториды плутония и минорных актинидов. При их распаде бассейн с солью будет греться, греть 2-ой контур, а тот, в свою очередь, уже генерировать пар, который станет вращать турбину и производить электроэнергию.

Так как активная зона тут на сто процентов водянистая, то по мере распада нептуния, америция и кюрия можно равномерно выводить оттуда образующийся при их распаде плутоний-238 и добавлять все новейшие порции минорных актинидов. К слову, плутоний-238 — тоже не отходы, а очень ценный источник энергии для галлактических зондов и планетоходов. Конкретно на русском плутонии-238 на Марсе работает «Кьюриосити».

Экспериментальный реактор такового рода на 10 мегаватт планируют выстроить на Горно-химическом комбинате «Росатома» в Железногорске. Он именуется «горным» неслучайно: его вырубили в скальной породе под натуральной горой, чтоб он мог выдержать атомный удар. Там некогда работал реактор ЛБ-120 (ЛБ — по инициалам Лаврентия Берии, главы атомного проекта в год основания компании).

Заезд в подземный комбинат в Железногорске, где намечено стройку реактора-дожигателя / ©Росатом

Опосля остановки там крайнего реактора по наработке оружейного плутония подгорная часть комбината пустует. Но навряд ли это продлится длительно: демо реактор-дожигатель построят конкретно там, там же предполагается сделать промышленный, гигаваттный дожигатель, низкопотенциальное тепло от которого сумеет согревать город Железногорск.

Если его опытнейшая эксплуатация пойдет как задумано, через 10 лет на комбинате планируют выстроить наиболее большой реактор-дожигатель минорных актинидов — на 1000 мегаватт, на уровне ВВЭР-1000 по электронной мощности.

Чтоб отлично извлекать из реакторной «ванны» лантаниды и другие элементы, «Росатом» разрабатывает технологию трехстадийного извлечения компонент из равномерно заменяемого горючего такового реактора-дожигателя. Для этого в него будут вводить водянистый висмут, а потом, в висмут — железный литий, просто восстанавливающий нужные элементы из окислов, что дозволит получить их в чистом виде.

Концепт исследовательского жидкосолевого реактора-дожигателя / ©Росатом

В одной из стадий будут извлекать остаточный плутоний и минорные актиниды (хотя они и выгорают в реакторе, но не на 100 %), а на иной — и лантаниды. Недогоревший плутоний и актиниды потом опять будут вводиться в ванну реактора, став «топливом второго круга».

В итоге работы реактора-дожигателя от минорных актинидов остаются в главном относительно короткоживущие изотопы цезия, стронция, циркония и молибден. Даже если 1-ый и 2-ой не понадобятся в радиоизотопных «батарейках» — полураспад у их занимает только от 30 до 50 лет. Другими словами уже через 500 лет активность отходов «дожигателя» свалится до уровня природного урана — и они станут фактически безобидными.

В «Росатоме» нацеливаются на это: чтоб захоронению в земле подвергались продукты с той же радиоактивностью, которую имели руды, извлеченные из земли сначала ядерного топливного цикла.

При использовании 97% отработавшего горючего в реакторах на стремительных нейтронах типа БН-800 и дожигании оставшихся 3% в реакторе-дожигателе вроде экспериментального, строящегося на данный момент в Железногорске, общий размер отходов в отработавшем ядерном горючем будет очень меньше 1% от его начальной массы. Другими словами, из 250 тыщ тонн непереработанного на сей день отработавшего горючего получится наименее 2,5 тыщи тонн отходов. По размеру это сотки кубометров. А из 23 тыщ тонн ОЯТ, скопленного в Рф, — порядка 230 тонн, наименее 25 кубометров.

Стеклопластиковые лопасти ветряков, захораниваемые на свалке в Вайоминге, США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке). Три лопасти современного большого ветряка типа Vestas V164 весят 100 тонн на одну установку, а поменять их нужно раз в 25 лет / ©Benjamin Rasmussen

Все это указывает, как не много отходов на самом деле выходит из ворот АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор). Наиболее чем за 60 лет работы атомной энергетики удалось накопить всего 2,5 тыщи тонн того, что по сути не получится переработать. Да, эту сотку кубометров отходов (на весь мир) придется хранить в контейнерах 500 лет, до этого чем можно будет закопать в землю. И все равно по массе это весьма мало: при демонтаже 1-го большого ветряка, отработавшего собственный срок, образуются сотки тонн отходов, которые сейчас, обычно, просто закапывают на свалке. На триллион киловатт-часов выработки ветряки лишь отработанных стеклопластиковых лопастей дают не наименее 150 тыщ тонн — но это не мешает им считаться экологически незапятнанным источником энергии.

А что все-таки Гринпис тогда именует «миллионами тонн ядерных отходов»?

Все эти числа вызывают недоумение. Временами представители Гринписа говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и лишь в Рф их больше миллиона тонн. Но о каких миллионах тонн речь идет, если атомные реакторы за всю историю и полумиллиона тонн горючего не употребляли? Ну и в четверти миллиона непереработанного начального горючего настоящих отходов — 1%?

Протесты зеленоватых против атомных отходов в Германии до некой степени имеют смысл: там просто нет реакторов, способных перевоплотить отработавшее горючее и обедненный гексафторид урана в новое горючее. Но к Франции и Рф это не относится: тут такие технологии полностью развиваются / ©Wikimedia Commons

С цифрами Гринписа все не так трудно: основное не то, что считают, а то, кто считает. Гринписовцы не могут сказать «атомная энергетика на киловатт-час оставляет меньше отходов, чем ветряки» — пусть это и правда. Потому, чтоб АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) выглядели в очах публичного представления похуже, зеленоватые записывают в ядерные отходы… гексафторид урана.

В организации даже молвят, что Наша родина к тому же ввозит такие «ядерные отходы» из Германии. И говорят: «Европейские производители заинтересованы в русских договорах не столько для дообогащения ОГФУ, сколько для его захоронения [в России]». Правда, есть аспект: в Рф совершенно не захоранивают ядерные отходы, даже свои. Тем наиболее это относится к гексафториду урана — соединению, оба компонента которого (и фтор, и уран) в нашей стране могут употреблять на сто процентов.

Это вещество, которое используют при обогащении природного урана — другими словами при увеличении концентрации урана-235 в нем до нескольких процентов заместо природных 0,7%. При обогащении получают мало горючего — туда уходит приблизительно 10% всего добытого урана — и обедненные «хвосты», отвалы практически «пустой» (по урану-235) породы.

Как нетрудно додуматься по слову «пустой», радиоактивность такового вещества ниже, чем у такого же гексафторида урана до начала обогащения. Другими словами это вещество намного наименее радиационно опасное, чем уран в природе. Активность гексафторида урана до обогащения — только 14 тыщ беккерелей на гр, а опосля — существенно меньше. Для сопоставления можно напомнить, что гр радия имеет активность приблизительно 37 млрд беккерелей.

Во время радиационного инцидента в Гоянии (Бразилия), где напористый, но недостаточно образованный похититель расковырял устройство для радиотерапии, источник с активностью в 74 триллионов беккерелей сумел привести к погибели 4 человек — и такую же радиоактивность имеют 40 тыщ тонн гексафторида урана. Другими словами радиоактивность от него так низкая, что человек может тихо посиживать на бочке с ним.

Но самое основное в этом веществе другое: две третьих его по весу приходится на уран-238. Который, как мы отметили выше, при пропускании через «резвые» атомные реакторы и неоднократный рециклинг их горючего, дает по восемь миллионов киловатт-часов на килограмм — много больше, чем можно приобрести за золото той же массы.

В связи с сиим стоит другими очами посмотреть на историю с ввозом гексафторида урана в Россию из Германии, которая так не нравится Гринпису. Ее сущность в том, что в Германии нет собственных развитых технологий дообогащения урана, а в Рф они есть: тут обогащение урана исторически было и остается на фронтальном крае технологических способностей населения земли.

Потому немцы решили вывезти собственный гексафторида урана к нам, где его дообогатят, обогащенную по урану-235 (малую) часть ввезут назад в Германию, а «хвосты», обедненные по урану-235, оставят у нас.

Что от этого имеет «Росатом»? Для начала серией реакций на установке W-ЭХЗ (Зеленогорск) из этого гексафторида можно получать фтористоводородную кислоту, не самый дешевенький материал. В наиболее дальной — и куда наиболее принципиальной — перспективе уран-238 из оставшихся у нас «хвостов хвостов» можно употреблять как горючее. На Белоярской АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) так уже поступают: приблизительно 30% горючего в реакторе БН-800 — это МОКС-топливо. На его создание, не считая плутония, идет тот оксид обедненного урана-238. И получают этот оксид конкретно из гексафторида урана, «хвостов хвостов». К 2023 году толика такового горючего в БН-800 обязана добиться 100 процентов.

Элементы сборок МОКС-топлива для реактора БН-800. Пока такое горючее стоит 1300-1600 баксов за килограмм, а горючее, добытое из урановой руды — только 1140 баксов за килограмм. Но КПД реактора БН-800 практически 40 против 35% у новейших ВВЭР, потому удельная стоимость МОКС-топлива на киловатт-час выработки различается достаточно слабо / ©Wikimedia Commons

На 2020 год в Зеленогорске переработали уже 100 тыщ тонн гексафторида урана, и процесс длится. Лишь в 2011-2017 годах из него получили и выслали в хим ветвь 49 тыщ тонн фтористоводородной кислоты и фтористого водорода, а сам уран связали в виде закиси-окиси урана, U3O8.

По данным Гринписа, Наша родина ввезла из Германии наиболее 140 тыщ тонн гексафторида урана, часть из которого уехала назад, а часть — осталась. В оставшемся содержится 80 тыщ тонн фактически урана. Другими словами при пропуске его через реактор-бридер эти «отходы» могут отдать 640 триллионов киловатт-часов. Что в 25 раз больше годичного употребления электроэнергии на всей планетке.

Но не стоит инкриминировать Москву в коварстве. Да, на самом деле, «Росатом» получил от европейцев средства за то, что сумел бросить для себя сырье для большущего количества ядерного горючего. Но он никого не накалывал: просто у наших европейских партнеров нет технологий, которые дозволили бы дообогащать гексафторид урана так же отменно, как в Рф, и тем наиболее употреблять уран из обедненных хвостов в «стремительных» ядерных реакторах.

Не считая того, «Росатом» ввозит «хвосты» совсем не поэтому, что желает «урвать» побольше бесплатного сырья для грядущего горючего. У Рф и у самой — миллион тонн гексафторида урана. В их наиболее 660 тыщ тонн урана-238, другими словами потенциально из этих «отходов» можно выработать 5 квадриллионов киловатт-часов.

Выходит феноминальная ситуация: «Росатом» поочередно, много лет попорядку, перерабатывает «хвосты» от обогащения урана. И, согласно логике, зеленоватые должны поддерживать этот процесс обеими руками — тем наиболее что в Германии гексафторид урана перерабатывать не могут. И тем наиболее не могут употреблять обедненный уран в качестве горючего, как на Белоярской АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор).

БН-800, один из реакторов Белоярской АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор), уже начал потреблять МОКС-топливо: эпоха использования отработавшего горючего в Рф не за горами / ©Wikimedia Commons

Но заместо того, чтоб поддерживать, Гринпис… критикует тех, кто перерабатывает ядерные материалы. Почему рециклинг пластика — добро, а ядерных материалов — зло? Для чего пробовать помешать их переработке? К огорчению, сами зеленоватые так до сего времени и не определили ответ на все эти вопросцы.

«Отходы», что ценнее золотого припаса

Подведем итоги. В Рф в форме отвалов «пустой» (от урана-235, но не от урана-238) породы хранится практически 800 тыщ тонн урана. Еще 23 тыщи тонн сырья для грядущего горючего хранятся в виде отработавшего ядерного горючего. Полное количество электронной энергии, которое из их можно извлечь, выше 6,4 квадриллиона киловатт-часов.

А если сложить все припасы русского угля, газа и нефти, получится, что из их (при щедром КПД в 60%) можно получить 1,3 квадриллиона киловатт-часов электроэнергии. Из их на уголь приходится наименее 0,84 квадриллиона, а на газ — порядка 0,23 квадриллионов киловатт-часов. Еще 0,2 квадриллиона можно получить из всей русской нефти. Вывод: хранящиеся в Рф ядерные «отходы», которые совсем не отходы, могут отдать ей в 5 раз больше энергии, чем все ее ископаемое горючее вкупе взятое.

Реактор БН-800 меньше типовых ВВЭР нашего времени, из-за этого его удельная стоимость выше. Но последующий резвый реактор в Рф обязан иметь мощность в 1200 мегаватт, и в этом случае удельная стоимость будет полностью на уровне обыденных реакторов / ©Wikimedia Commons

Лишь нефть, газ и уголь нужно еще как-то извлечь из земли. И в случае угля это почаще всего делают большущими открытыми карьерами, с большенными и противными экологическими последствиями. Довольно напомнить, что лишь на добычу угля и в одном лишь Кузбассе растрачивают 600 тыщ тонн взрывчатки в год — 40 Хиросим по тротиловому эквиваленту. На видео ниже просто увидеть, к чему другой раз приводят эти 600 килотонн в год (осторожно, звучный звук) :

А вот «ядерные отходы», которые, на самом деле, быстрее золотой припас, уже добыты — и чтоб употреблять их энергию не надо наносить никакого вреда природе. Довольно взять его с площадок хранения. При этом как атомная промышленность начнет употреблять резвые реакторы в значимых количествах, потребность в производстве новейшего гексафторида урана равномерно пропадет сама собой: обогащать природные урановые руды не будет нужды, ведь можно просто употреблять то, что уже издавна вытащили из земли.

В этом месте можно было бы задаться вопросцем о том, почему Гринпис пробует именовать отходами материалы, которые потенциально важнее всех остальных вещественных резервов нашей страны. Но мы этого созодать не будем, так как в отдельном тексте «Стоимость ужаса» уже обрисовали, почему зеленоватые так серьезно заблуждаются насчет атомной энергетики, — также сколько жизней за эти заблуждения заплатило население земли.

Потому остановимся на другом. Из цифр следует, что для атомной отрасли рециклинг и бережное отношение к природе являются естественным и более прибыльным методом развития. Скопленного сырья для производства новейшего горючего полностью хватает, чтоб обеспечить АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) на тыщи лет вперед.

Принципно новейший по собственной задумке реактор-дожигатель в Железногорске дозволит избежать захоронения небезопасных материалов с завышенной радиационной активностью и возвращать природе то же число беккерелей, что когда-то люди взяли у нее в урановых рудниках. При этом все это, с учетом многообещающих конструкций типа БН-1200 и реакторов на солях лития и бериллия, будет полностью оправданно экономически. Пожалуй, с чисто технической точки зрения у атомной энергетики вправду хорошие перспективы.

Источник: naked-science.ru

Leave a Comment