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

Капиталовложения в предприятия топливного цикла на 1 кет мощности АЭС, благодаря высокой теплотворной способности ядерного горючего, значительно меньше удельных капиталовложений в добычу угля и транспорт для тепловой энергетики.

В настоящее время две особенности ядерного топливного цикла: радиационная опасность технологий топливного цикла и риск распространения ядерных материалов, полученных в результате переработки, ограничивает распространение технологий замкнутого топливного цикла. Сторонники открытого уранового топливного цикла указывают на то, что экономическая эффективность переработки ОЯТ будет проявляться только в случае крупномасштабного ввода в эксплуатацию быстрых реакторов. А удачной конструкции реактора на быстрых нейтронах пока создать не удалось. Как раньше, так и сейчас предприятия ЯТЦ, занимающиеся переработкой отходов, представляют значительную опасность для населения и окружающей среды. Кроме этого, нельзя забывать, что в каждой 1 тонне ОЯТ находится от 4 до 10 кг реакторного плутония. Газотурбинные установки (ГТУ) применяются для производства электроэнергии в ряде стран. Работающие и строящиеся в настоящее время ТЭС такого типа характеризуются высокой маневренностью (возможностью быстрых пусков и остановов, форсирования электрических нагрузок); более низкими, чем для КЭС на органическом топливе, удельными капитальными затратами; незначительной потребностью в охлаждающей воде; малыми габаритами и небольшими сроками строительства. Однако работают они на дорогом и для ряда стран дефицитном топливе (природном газе или жидком малосернистом газотурбинном топливе) со сравнительно низким КПД.

Рис.8 Выгрузка контейнеров с ОЯТ

В результате переработки 20000 тонн зарубежного ОЯТ (такое количество ОЯТ может быть ввезено в ближайшие годы в Россию из-за рубежа) может быть извлечено ~ 200 т плутония, плюс уже имеющийся свой российский плутоний ~ 180 тонн. Тут сразу возникает проблема хранения выделенного плутония. Хранение 1 грамма плутония обходится в 5-6 USD в год, тогда общая денежная сумма, необходимая для хранения ~ 380 тонн (нашего и зарубежного) плутония, должна быть в размере 2.3 млрд. $ в год. Также, следует особо отметить, что в составе предприятий ЯТЦ России ядерных установок, находящихся под гарантиями МАГАТЭ, нет. В результате функционирования замыкающей стадии ядерного топливного цикла (ЯТЦ) атомной энергетики — утилизации продуктов жизнедеятельности объектов использования атомной энергии — в России накоплено большое количество радиоактивных отходов (РАО) и отработанного ядерного топлива (ОЯТ), содержащего значительное количество особо опасных (делящихся) радионуклидов. Перерабатывать их при существующих технологиях - резко
увеличить объем отходов. Именно поэтому открытый урановый топливный цикл сейчас в считается предпочтительным.

Из сказанного ясно, какое важное значение имеет правильный выбор базового элемента цикла (уран, плутоний, торий), его открытость или замкнутость, и насколько актуальной является проблема создания эффективных технологий переработки ОЯТ и РАО.

Заметное влияние на потребность в уране может оказать технологический процесс обогащения. В настоящее время большинство существующих реакторов использует уран, обогащенный в результате диффузии газов. При диффузии газов некоторое количество U2ss попадает в отходы, хвосты.
Ядерные топливные циклы производство топлива для ядерных реакторов