История искусства Экология энергетики Инженерная графика и машиностроительное черчение Математика решение задач и примеров Курс лекций по физике и электротехнике
Топливо для ядерных реакторов Урановый цикл Уран-ториевый цикл Уран-плутонивый цикл оружейный плутоний Торий-плутонивый цикл Добыча урановой руды Обогащение урана Временное хранение ОЯТ Транспортировка радиоактивных веществ Твэлы

Топливный цикл может быть замкнутым, включая, например, повторное использование плутония или урана в реакторах на тепловых нейтронах (тепловой повторный цикл), повторное обогащение урана, выделенного в результате переработки, или использование плутония в быстрых реакторах-размножителях.

В России до 2010 г. ядерная энергетика будет развиваться в основном в разомкнутом (открытом) топливном цикле, поскольку, учитывая значительные запасы уранового сырья России, нецелесообразно с экономической точки зрения расширять переработку отработанного топлива. Сейчас идет подготовка технической и производственной базы для перехода к замкнутому ядерному топливному циклу (строится завод РТ-2 по переработке ОЯТ, приспосабливаются медленные реакторы АЭС к МОКС-топливу, расширяется использование быстрых реакторов в атомной энергетике и др.). Постепенный переход на закрытый вариант ЯТЦ диктуется не только внутренней потребностью России но и необходимостью переработки ОЯТ зарубежных АЭС. Общий объем планируемого ввоза на переработку и хранение отработанного ядерного топлива (ОЯТ) с зарубежных объектов использования атомной энергетики составит 20000 тонн, за что Россия должна получить 20 миллиардов USD. Совокупную мощность предприятий России по переработке ОЯТ к 2010 г можно оценить в 1900 т/год 400 т/год (РТ-1) и 1500 т/год (при пуске завода РТ-2).

Отработавшее ядерное топливо, перерабатываемое на предприятиях топливного цикла России, представляет собой:

ТВС, отработавшие свой ресурс в энергетических реакторах типа ВВЭР-440, БН- 350, БН-600 или в транспортных ядерных установках;

ТВЭЛы промышленных реакторов, содержащие уран, обогащенный на 90% изотопом 235U; ядерное топливо промышленных реакторов в виде ТВЭЛов (блоков) на основе металлического урана природного обогащения, предназначенное для наработки плутония.

(ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 также хранится на территории радиохимического завода, но пока не перерабатываются. Для ОЯТ реакторов типа РБМК долговременных хранилищ нет вообще. Сейчас ОЯТ АЭС с реакторами типа РБМК хранится на площадках АЭС, и предполагается, что после определенной выдержки оно будет отправлено на окончательное захоронение по схеме разомкнутого ЯТЦ).

Рис.15. Хранение и захоронение ядерных отходов

Единственный в России завод по переработке отработанного ядерного топлива РТ-1 действует на территории комплекса, ранее производившего оружейный плутоний (Челябинск-65). Завод РТ-1

перерабатывает в год 200 т ТВС (проектная мощностью 400 т тяжелого металла в год). Он является компонентом замкнутого ЯТЦ. Имеющаяся здесь технология обеспечивает переработку ОЯТ российских АЭС с реакторами типа ВВЭР-440, БН-600, БН-350 (но не ВВЭР-1000!), а также отработанное топливо ядерных транспортных установок атомного флота и исследовательских реакторов. Регенерированный уран используют для производства топлива реакторов типа РБМК, а плутоний (к 1995 г. его количество составило 30 т) складируется. ОЯТ от реакторов ВВЭР-1000 предполагается перерабатывать на заводе РТ-2 (Красноярск) после завершения его строительства.

ТВЭЛы промышленных реакторов (наработка оружейного плутония) перерабатываются на радиохимических производствах трех предприятий: — ГХК (горно-химический завод, Красноярск); - ПО «Маяк» (радиохимический завод, Челябинск).

На этих же предприятиях осуществляется долговременного хранение радиоактивных продуктов производства.

В ВТГР могут быть применены различные топливные циклы - как чисто урановый ( на слабообогащенном уране, который в принципе может быть реализован без химической переработки), так и с использованием тория и плутония, причем для ВТГР особенно выгоден ториевый цикл, KB топлива в котором может достигать единицы.
Ядерные топливные циклы производство топлива для ядерных реакторов