В ЗАТО Зеленогорск Красноярского края на Электрохимическом заводе – одном из ключевых предприятий атомной отрасли – запустили в опытно-промышленную эксплуатацию установку по переработке обедненного гексафторида урана. Это второе подобное производство в России.
Таким образом, российские мощности по деконверсии обедненного урана удвоятся и составят 20 тысяч тонн ежегодно.
Новая установка на Зеленогорском заводе позволит удвоить деконверсию урановых «хвостов» – побочного продукта при производстве ядерного топлива
Участок W2-ЭХЗ мощностью 10 тыс. тонн в год позволяет обесфторивать обедненный гексафторид урана (ОГФУ), который представляет собой соединение урана и фтора.
ОГФУ – химически агрессивное соединение, которое после переработки становится безопасным.
При обесфторивании образуется закись-окись урана в виде порошка, которая по своим свойствам близка к природному состоянию урановых руд, но имеет гораздо меньший уровень радиоактивности. Такой обедненный уран может долгое время безопасно храниться в контейнерах на открытых площадках.
Но и пережив повторное извлечение радиоактивного изотопа, урана-235, полученное соединение остается ценным энергетическим ресурсом. Так, обедненный уран используется в уран-плутониевом МОКС-топливе для реакторов АЭС, а также в СНУП-топливе.
Таким образом, создается замкнутый цикл использования радиоактивных материалов – и это цель атомной энергетики нового (четвертого) поколения.
Запуск установки на ЭХЗ в опытно-промышленную эксплуатацию
«Россия является безусловным мировым лидером в производстве низкообогащенного урана, и это накладывает на нас определенную ответственность в обращении с ОГФУ, который остается на предприятиях после обогащения. «Росатом» внимательно относится к вопросам экологии и устойчивого развития, поэтому мы вкладываемся в наращивание мощностей по переработке ОГФУ, – прокомментировал запуск установки на зеленогорском заводе гендиректор госкорпорации Алексей Лихачев. – А учитывая нашу большую работу по развитию ядерных технологий четвертого поколения, обедненный уран перестает быть отходами производства и становится стратегическим ресурсом для энергетики будущего».
АО «ПО Электрохимический завод» в ЗАТО Зеленогорск выпускает не только низкообогащенный уран для ядерного топлива, но также радиоактивные и стабильные изотопы разных химических элементов. Например, это 115 стабильных изотопов аргона, бора, вольфрама, германия, железа, иридия, кадмия, кремния, криптона, ксенона, молибдена, никеля, олова, осмия, свинца, селена, серы, теллура, углерода, хрома, цинка, циркония. На заводе производят и другую высокотехнологичную продукцию
«Росатом» инвестирует средства в развитие производств всей цепочки ядерного топливного цикла, включая переработку урановых «хвостов» и облученного ядерного топлива. Они должны не просто храниться, а использоваться повторно, отметила Наталья Никипелова, президент АО «ТВЭЛ», управляющей компании Топливного дивизиона «Росатома».
«В условиях растущего мирового спроса и высоких цен на уран, а также с учетом наши технологий нового поколения любой «отвальный» уран с каким угодно содержанием изотопа уран-235 все еще представляет для отрасли огромную ценность. Наши центрифуги позволяют повторно обогащать ОГФУ с высокой эффективностью, а наличие в России «быстрых» реакторов – использовать в ядерном топливе вторичные ядерные материалы, такие как плутоний и обедненный уран», – пояснила топ-менеджер.
ЭХЗ входит в Топливный дивизион «Росатома» (управляющая компания – АО «ТВЭЛ»), который поставляет ядерное топливо для российских и зарубежных АЭС – в общей сложности это более 70 реакторов в 14 государствах. На топливе ТВЭЛ работает каждый шестой энергетический реактор мира
В результате переработки обедненного гексафторида урана получается замкнутый цикл не только по урану, но и по фтору – образуются плавиковая кислота и безводный фтористый водород. Это сертифицированная продукция Электрохимического завода, которая поставляется предприятиям химпрома, металлургической, нефтегазовой и горнодобывающей отрасли.
Зеленогорский завод – самое молодое из 4 аналогичных предприятий Топливного дивизиона, которое располагает более чем 30% российских мощностей по разделению изотопов урана и занимает долю в 25% мирового рынка стабильных изотопов
Таким образом, запуск новой установки на ЭХЗ представляет собой технологическое решение, которое позволяет полностью использовать энергетический потенциал уранового сырья и открывает новые горизонты в развитии атомной энергетики.
Что делают атомщики с ураном
После добычи и очистки уранового сырья его переводят в форму гексафторида урана, который поступает на обогатительные предприятия. Там в газовых центрифугах разделяют изотопы: уран-235, необходимый для ядерной энергетики, отделяют от преобладающего в природе урана-238. (Фтор с его уникальными свойствами выступает в качестве компонента соединения для обогащения урана – благодаря ему уже при относительно низких температурах гексафторид урана принимает необходимое для разделения изотопов газообразное состояние).
Полученный в результате конверсии обогащенный уран в форме гексафторида поставляют на предприятия по фабрикации ядерного топлива для исследовательских реакторов и реакторов атомных ледоколов.
А обедненный гексафторид урана идет на хранение либо подвергается обесфториванию – деконверсии. После деконверсии образуется химически стабильный оксид урана, который может безопасно храниться или в дальнейшем использоваться в ядерном топливном цикле: в производстве МОКС-топлива для реакторов на быстрых нейтронах. Получаемые в процессе деконверсии фторсодержащие побочные продукты также востребованы.
Фото: «Росатом»