• Вход
  • Регистрация
аналитика
5 Октября 2015, 15:00


Нужен ли России ядерный цикл?

11 536 48
Нужен ли России ядерный цикл? Фото: Politrussia.com

Энергетика - это основа всего современного жизненного уклада. Когда в доме гаснет свет, жизнь в нем становится неудобной и унылой. Когда свет гаснет в городе, из него уходит цивилизация. Каждая страна стремится иметь у себя достаточное количество энергии, которого хватило бы не только на удовлетворение текущих проблем, но и для устойчивого экономического развития. Первое, что строят во время любой индустриализации, это электростанции. А для того, чтобы развитие было действительно устойчивым и ни от кого не зависело, надо создавать независимую энергетическую базу.

Энергетика - это самое уязвимое место любого народного хозяйства. Не будет электроэнергии - не будет и производства.

В России принята программа развития энергетики до 2030 года, в которой на фоне общего роста ее производства (в 2,3 раза по отношению к 2005 году) предусмотрено и относительное увеличение доли атомных станций.

В 2010 году руководством страны были озвучены планы доведения доли АЭС в общем объеме производства электроэнергии с 16 до 20-30%, что, в свою очередь, потребует увеличения мощности атомных станций более чем в два раза. Сейчас в эксплуатации находятся 35 блоков. Еще 8 блоков строится (без учета 2 маломощных плавающих блоков «Академик Ломоносов»).

Плюс к этому государственная монополия «Росатом» реализует амбициозную программу строительства атомных станций по всему миру. На сегодня в постройке находятся 29 атомных блоков. Значительную часть блоков, построенных еще во времена СССР и позже, «Росатом», согласно контрактам, обязан обеспечивать ядерным топливом.

А между тем уран - это единственный источник энергии, которым Россия не обеспечивает свои потребности…

Дело в том, что каждый новый блок (ВВЭР-1000) при загрузке топлива требует эквивалент - 600-700 тонн добытого уранового концентрата (U3O8). Плюс ежегодная догрузка каждого блока - это еще до 150 тонн. Для блоков ВВЭР-440 потребность в топливе на 40% меньше.

Суммарные потребности в уране только России составляют до 5500 тонн уранового концентрата в год. Примерно такое же количество необходимо для покрытия зарубежных контрактов уже сегодня. С учетом постройки блоков уже через 6-7 лет потребности компании возрастут до 20 000 тонн. Дальше будет больше.

При этом сама Россия добывает около 3000 тонн концентрата. Кроме этого, «Росатом» добывает уран в других странах. Это еще 5-6 тысяч тонн. Сегодня, как мы видим, разрыв между потребностью и производством небольшой. Пока цена на уран в мире относительно невысока и он в доступности, проблем у отрасли не будет.

Для справки: в мире идет бурное развитие добычи урана. В первую очередь это связано с вводом в строй в большом количестве новых атомным блоков, а значит, и увеличением спроса. Еще в 2005 году производство уранового концентрата составляло 41,7 тыс. тонн, а в 2013 году - уже 59,6 тыс. тонн. Спрос за это же время вырос с 49,2 тыс. тонн до 70 тысяч тонн соответственно. Есть оценки (на основе планов строительства блоков АЭС в мире и при отсутствии катаклизмов), что мировой спрос в 2030 году достигнет 120 тысяч тонн…

Разницу покрывают за счет использования высокообагащенного оружейного урана (до 10% мировых потребностей). «Спасибо» атомной гонке и… переработке отработанного ядерного топлива (ОЯТ) (около 2% мировых потребностей)…

Цена на уран, так же как и цена на нефть, подвержена большим колебаниям. Например, в 2002 году она была $21 за кг, а в 2007 уже $300 за кг. Далее она опустилась в коридор $60-160 за кг, в котором находится и сейчас. В сентябре 2015 года - 80-85$ за кг.

Кстати, благодаря высокой себестоимости добычи урана в России «Росатом» в 2014 году получил убыток в этом сегменте в 22 млрд рублей. Но все равно проекты не забрасываются, а расширяются, потому что независимость «стоит» дороже. Есть рядом мировой лидер производства урана – Казахстан, входящий в ТС, но его уран законтрактован западными корпорациями, а ресурсы не бесконечны (нынешним темпом на 25-30 лет).

Итак, урана России не хватает, и он убыточен. Хуже всего то, что в обозримой перспективе значительный рост собственной добычи урана возможен только за счет увеличения убытков в геометрической прогрессии. А если эмбарго? Значит, нужен выход.

На самом деле эта перспектива (недостаток поставок урана) рассматривалась руководством страны еще во времена СССР. И советские ученые пришли к выводу, что данную проблему можно решить только при помощи «замкнутого ядерного топливного цикла» (ЗЯТЦ). Что это такое?

Подавляющее большинство стран сейчас работают по так называемому открытому ядерному циклу (ОЯЦ): добыли уран, обогатили его до необходимой концентрации, заложили его в блок АЭС, сожгли, остатки захоронили.

При нынешней стоимости и доступности урана - это дешево, быстро и… привычно. Вопрос: как долго это будет дешево?

Но есть и альтернатива. Можно производить топливо не из природного урана, а самим. Здесь тоже есть два пути.

МОКС-топливо

Переработка ОЯТ. Дело в том, что само топливо выгорает не до конца. Да и «горит» в нем не весь уран, а только один из его изотопов, а именно U235. Собственно, именно он и является тем самым традиционным топливом, которое предоставляет особую ценность. Именно он может поддерживать цепную ядерную реакцию в реакторе. Его собрат U238 сам по себе не «горит», хотя и его «радиоактивность» не лишняя при работе блока.

В ядерном топливе важна суммарная радиоактивность. Можно выделять U235 и разбавлять его булыжниками, но энергетически это намного хуже, чем разбавлять его не особо ценным и имеющимся в достатке U238.

В природе в руде пропорции U235 и U238 составляют 0,72% и 99,2745% соответственно (0,0055% составляет U234). Чтобы топливо могло гореть в реакторе, его надо «обогатить».

Это святая святых мирового ядерного клуба, в который стараются никого не пускать. Именно за «самовольное» обогащение урана были введены санкции в отношении Ирана.

Итак, его надо обогатить до 2-5%, то есть повысить долевую часть U235 до этой цифры. Если же обогатить руду выше 20%, то мы получаем оружейный уран.

Итак, топливо произведено, оно выгорело (за 4-5 лет) и вывезено в хранилище для ОЯТ. Далее его можно захоронить или переработать. Дело в том, что за время нахождения топлива в активной зоне реактора U235 выгорает не весь, а только треть от него. Остальное можно извлечь и использовать повторно, отделив другой очень ценный энергетический элемент – плутоний. Далее разделенные элементы добавляют в природную руду и повторно используют. Получают так называемое МОКС-топливо. Так уже давно поступают во Франции, где треть используемого топлива - это повторно используемые изотопы. Французы также производят МОКС-топливо и по заказу других стран.

В США программа создания своего завода по производству МОКС-топлива была закрыта после «освоения» $8 млрд, ввиду… нерентабельности его производства. Суммарно проект должен был обойтись в $30 млрд.

В России в сентябре 2015 года «Росатом» наконец ввел в эксплуатацию свой завод по производству данного вида топлива.

«Росатом» запустил на «Железногорском горно-химическом комбинате» промышленное производство МОКС-топлива (mixed-oxide fuel) для реакторов на быстрых нейтронах.

Как заявил глава госкорпорации Сергей Кириенко, в ходе мероприятий, посвященных запуску производства, проект по созданию производства МОКС-топлива на базе ГХК занял 2,5 года. «Если посчитать деньги, которые мы потратили на это за 2,5 года, - это будет девять с небольшим миллиардов рублей, порядка $240 млн».

И, что очень важно, анонсирован запуск завода по переработке топлива реакторов ВВЭР-1000 (сейчас перерабатывается только топливо от реакторов ВВЭР-440).

В ближайшие 1,5-2 года ПО «Маяк» (входящее в ГК «Росатом») станет единственным в мире универсальным переработчиком облученного ядерного топлива.

Освоение переработки ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 откроет новый большой сектор рынка услуг по переработке отходов атомной промышленности. А проект по возврату и утилизации отработавших радиоизотопных источников значительно повысит уровень безопасности обращения с отслужившими радиоактивными источниками на территории России и за рубежом. Поскольку другие предприятия - производители радиоизотопов таких услуг не оказывают.

Запуск заводов по производству МОКС-топлива и переработке ядерных отходов не означает, что Россия наконец-то догнала Европу. Это значит, что Россия пошла вперед и скоро будет находиться далеко впереди, потому что есть и другой путь, по которому она прошла дальше других.

Другой путь. Реакторы-бридеры 

Теория реакторов-бридеров возникла еще до появления первой атомной станции. Идея очень простая: создать реактор, который будет производить топливо для себя и для других. Есть такой параметр в атомной энергетике, как коэффициент воспроизводства топлива. В реакторах-бридерах он выше 1. В теории может быть 2, но в реальности 1,1-1,5. Все, что нужно для запуска этого реактора, - это первый раз загрузить его топливом и, пока не будут переработаны его первые «отходы» (а это 10-15 лет), догружать. Затем он будет обеспечивать топливом и себя, и «соседа».

Первое поколение бридеров было построено в 1970-е годы. Идея была очень перспективной, но… оказалась очень убыточной. Стоимость самого реактора с жидкометаллическим теплоносителем (в данном случае натрием) стала слишком высокой, да и с безопасностью были проблемы. Поэтому от этой идеи последовательно отказались США, Германия, Япония. Дольше всего продержалась Франция, но в 2009 году под давлением «общественности» сдалась и она.

Только Россия продолжила этот путь (правда, есть неподтвержденные данные, что Франция также вынашивает идею строительства бридера 4-го поколения, но не ранее 2020-х годов).

В России принята программа «Прорыв». Согласно ей российская атомная промышленность и энергетика должны совершить качественный скачок и наконец «замкнуть» ядерный цикл, сделав ядерную энергетику безопасной и полностью независимой от внешних факторов.

В 2014 году был достроен блок нового поколения БН-800. В начале 2016 года блок должен быть передан в эксплуатацию.

Сама программа строительства блоков данного типа была принята еще в СССР, но с его распадом и экономической разрухой их достройка была заморожена. И вот один-таки достроили? Реакторы данного типа в СССР должны были стать предсерийными. В них в значительной мере был учтен опыт работы предшественника – БН-600.

Увеличена безопасность, существенно уменьшены размеры, что наряду с увеличением мощности уменьшило и себестоимость электроэнергии.

Но сам проект, которому уже более 30 лет (пусть и в измененном виде), конечно, не мог впитать все достижения современных технологий. Уже новый реактор проекта БН-1200, несмотря на 1,5-кратное увеличение мощности, будет компактнее, а значит, и намного дешевле.

Кстати. В рамках проекта «Прорыв» к 2020 году должен быть построен еще один экспериментальный реактор - бридер БРЕСТ-300-ОД. Принципиальное отличие его состоит в том, что в нем в качестве теплоносителя используется не жидкий натрий, а жидкий свинец. Это в теории позволяет добиться практически абсолютной безопасности.

Принятие решения о серийном строительстве реакторов проекта БН-1200 будет приниматься с учетом опыта эксплуатации реактора БН-800. Наверняка в проект будут вноситься изменения и доработки. Но самое важное сейчас состоит в другом. Россия движется к своей энергетической независимости: планомерно и целенаправленно. Многие части проекта «Прорыв» уже реализованы (завод по производству МОКС-топлива, проект БН-800) или на стадии реализации (завод по переработке ОЯТ, проект БРЕСТ-300-ОД и проект БН-1200), а значит, есть уверенность, что рано или поздно ядерный цикл будет замкнут.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Помочь проекту


Новости партнеров
Реклама
ОБСУЖДЕНИЕ
Чтобы оставить комментарий, необходимо
зарегистрироваться или авторизоваться
или вы можете оставить анонимный
комментарий без регистрации.
Аноним
Аноним
Великобритания
Комментарий заблокирован
0
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
0
Аноним
Аноним
Франция
По торию - интересная мысль, но блоки такого типа пока только исследовательские, когда быстрые реакторы промышленного типа, с большим опытом эксплуатации и экономических показателей на уровне водо-водяных реакторов - реальность
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Есть ещё один путь - ториевый цикл вместо уранового
Может быть Индия лет через 10-20 сможет...
1
Константин Борисов
А эти 10-20 лет миллиардное население Индии посидит при лучинах?.. 10-20 лет для нынешнего уровня развитии энергетики - эпоха. Хотя в одном я с вами согласен - с "может быть")
0
Аноним
Аноним
Монако
Не очень понятно зачем нам больше атомной энергии...Tesla показала литиевые батареи для погашения пиков У нас и у Китая этого лития навалом. Лампы LED уже только ленивый не делает. Солнечные батареи(солнечные коллекторы ) подешевели до разумных значений- Германия тому пример
1
Константин Борисов
"Лития навалом" - где именно? Сколько обогатительных заводов у России? Солнечные батареи днем обеспечивают вброс электроэнергии в сеть - значит, "традиционные" ЭС в это время обязаны уменьшить генерацию, а ночью - увеличить. Какие ЭС способны на такие перепады? Как себя чувствуют подстанции во всей энергосистеме Германии? Во сколько эти неумные эксперименты встали Германии по деньгам, на сколько федеральное правительство уже подняло налоги? Только ленивый, как вы изволили выразиться, выдает реплики, не ознакомившись со всеми этими вопросами и проблемами.
0
Аноним
Аноним
Нидерланды
Дело не в больше, дело в том, что переход на замкнутый топливный цикл позволит решить раз и навсегда проблему отработанного топлива. А говоря про солнечную генерацию, где она возможна в РФ - в Сочи, Краснодарском крае? А сколько будет стоить построить оттуда ЛЭП в Европейскую часть страны? Какая будет итоговая стоимость? Германия содержит ВИЭ полностью на дотациях, подпитываются немцы у Франции не брезгуя их атомной генерацией.
0
Эдуард Наумов
Реакторы нового поколения несомненно наше будущее.Замкнутый цикл, безотходное производство почти. И насколько я знаю именно для того,чтобы у нас в стране было достаточно урана для из работы, у нас открывают его добычу в Бурятии. Не так давно читал эту новость. Плюс, Казахстан и Россия активно сотрудничают в этом плане.
2
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Казахстан мы уже считай что потеряли. Почему думаешь космодром новый лихорадочно строят? Видать в КЗ скоро "цветная революция" будет и нас, как щенков оттуда вышвырнут как и с Украины. А урановую добычу давно уже подяли под себя всякие, мягко говоря, японцы.
0
Эдуард Наумов
Это не правда. С Казахстаном продолжается сотрудничество, и все более, чем хорошо налажено. А про открытие нового уранодобывающего предприятия я вам уже написал. Полезные ископаемые есть,технологий не было. теперь появились.
0
Аноним
Аноним
Россия, Нижний Новгород
Тут большая разница - в серию запустить исследовательский реактор более чем проблематично. А у наших атомщиков более 30 лет опыта промышленной эксплуатации быстрых реакторов типа БН. А это недосягаемые для американцев компетенции. С учётом выхода на коммерческий БН-1200 и использования МОКС топлива, рынок атомномго бэкенд падет к ногам наших атомщиков
2
Константин Борисов
Казахстан действительно крупнейшая добывающая страна в мире урана. Но 44% казахстанского урана добывают иностранные компании, входящие в состав СП на месторождениях. Среди иностранцев наибольшей активностью отличается компания Uranium 1: рудник Акдала принадлежит ей на 70%, рудник Южный Инкай - 70%, Каратау - 50%, Акбастау -50%, Заречное -49,67%, Харасан -30%. По годам картинка такая: в 2012 Uranium 1 добыла в Казахстане 4387 т урана, в 2013 - 4915 т, а к 2020 планируется добывать 6 000 тонн. Кто-то не в курсе? С января 2013 года 100% акций Uranium 1 принадлежит Атомредметзолоту, которое, в свою очередь - 100%ная собственность Росатома. Формат не позволяет перечислить все прочие рудники Uranium 1, но "итого" вот такое: в 2013 году Росатом на территории России добыл 3,2 тыс т урана, а за пределами России - 5,2 тыс т. В том числе - 426 т на руднике Уиллоу Крик в США. Этот рудник (20% запасов урана на территории США) - тоже собственность Uranium 1! Такие вот дела с добычей урана...
0
markiza neovich
В статье неплохо бы упомянуть о проекте ИТЭР, раз уж говорим о будущем энергетики. Всё так доля СССР, а потом и России, в этом проекте значительная. И если этот проект сработает, то эффект будет покруче ядерного цикла.
0
Аноним
Аноним
Россия, Новосибирск
Прорыв и БРЕСТ изначально были двумя разными проектами. У Прорыва проблемы с натриевым теплоносителем, который горит при соприкосновении кислорода и воды. У БРЕСТа также проблемы с теплоносителем. Чистый свинец крайне коррозионен, а интеграция парогенератора в корпус реактора может привести к появлению трития. Нитридный сплав также имеет кучу недостатков. Есть еще третий проект (вернее, по слухам, уже был) СВБР - свинец-висмутовый быстрый реактор.
1
Олег Максимов
Комментарий заблокирован
0
Аноним
Аноним
Россия, Томск
Отнюдь, главное в реакторных теплоносителях это способность отражать, поглощать или пропускать излучение от ядерной реакции, там и свинец то не каждый подойдет, а лишь какой-то редкий его изотоп. Извините что без пруфов, я просто часто смотрю выпуски "Страна Росатом", не помню в каком именно рассказывали про БРЕСТ.
0
Аноним
Аноним
Россия, Санкт-Петербург
Не все так радужно, господа. Через закон сохранения энергии никто не переступил. И топливо будет нужно по-прежнему и отходы будут продолжать генерироваться, просто в других масштабах.
0
 yurasumy
yurasumyС нами навсегда!В топе за все время!Самые комментируемые материалы за месяц500 комментариев
Здесь закон сохранения энергии не нарушается.
0
123 456
123 456Ветеран200 комментариев
Одна из самых годных статей за последее время... красиво, с циферками и без соплежуйства
0
Аноним
Аноним
Россия, Екатеринбург
В совке перед развалом тоже небось о прорывах думали.
0
Олег Максимов
Комментарий заблокирован
0
Аркадий Чижов
Сомневаюсь только, что США создадут быстро быстрый реактор (простите), не так то это просто. Пытались они создать подобное производство, потратили порядка 10 лет, 8 млрд долларов - и ничего. У нас же за более чем короткий срок и за гораздо меньшие деньги (250 тыс. долл. примерно) добились результата. Вот это повод для гордости, я считаю, за свое отечество.
0
Олег Максимов
Комментарий заблокирован
0
Ал Екс Свердловская обл
Когда-то США умели в космос летать. Куда-то у них способности подевались.
1
Аноним
Аноним
Россия, Екатеринбург
не способны
они оказались в той же яме что и Россия в свое время
старые специалисты повымерли а новые отсутствуют как класс
0
Аноним
Аноним
Россия, Калининград
Развивать надо не вопрос. Вопрос куда эти мощности направить? Европа будет прикрываясь "зелёными" как только возможно футболить и динамить энергию из России, политика блин. Под это нужно развивать собственных [censored] а вот про это пока неясно.
0
Аноним
Аноним
Россия, Екатеринбург
Наоборот, если в Европе будут тон задавать "зеленые", значит, они будут мешать развитию европейской энергетики. А Европе придется нашу энергию закупать.
0
Олег Максимов
Комментарий заблокирован
0
Аноним
Аноним
Россия, Курск
Что тут скажешь? Молодцы!
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
На юге Якутии находится крупнейшее в мире Эльконское месторождение урановых руд. Его до сих пор не разрабатывали потому, что 1. в СССР было достаточно месорождений в Казахстане, Узбекистане, Украине, Читинской области. 2. в Якутии не было ж/д. Теперь ситуация изменилась, Казахстан и прочие Республики стали независимыми, пришлось тянуть ж/д до Якутска, которую закончили пару лет назад. Теперь, после строительства ж/д, Росатом приступает к строительству рудников на Эльконском месторождении. Так что в России через несколько лет начнется рост добычи урана.
1
 yurasumy
yurasumyС нами навсегда!В топе за все время!Самые комментируемые материалы за месяц500 комментариев
Там еще и себестоимость большая. Если "Росатом" будет там добывать 5-6 тысяч тонн урана, то убытки будут уже более сотни миллиардов рублей. Но быть готовым к развитию надо всегда. Цена в любой момент и вырасти
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Вроде как там не подземным способом собираются добывать руду, как в Краснокаменске, а открытым способом, а это намного дешевле подземки. К тому же сами пишите, что спрос будет только расти, а значит будет расти и мировая цена на уран. К тому времени, когда запустят урановые рудники в Якутии, они будут вполне прибыльные.
0
 yurasumy
yurasumyС нами навсегда!В топе за все время!Самые комментируемые материалы за месяц500 комментариев
Самый дешевый это подзмное вещелачивание. Самое дорогое это шахта. В Якутии шахта.
0
zorran biodred
Юрий, а как убытки расчитали? 1. от рыночной стоимости руды отняли себестоимость, получили отрицательное число и погруснели? 2. посчитали стоимисть киловат часа с учетом, что руда добыта на эльконе, сравнили с рыночной и погруснели? 3. Сравнили энерго затраты на весь цикл (с учетом что руда добыта на эльконе), посчитали получаемую с этого электроэнергию, произвели вычитание, поличили отрицательное число, и погруснели? Какой из этих трех вариантов?
0
 yurasumy
yurasumyС нами навсегда!В топе за все время!Самые комментируемые материалы за месяц500 комментариев
Отчет "Росатома".
0
zorran biodred
Отличный ответ Юрий, точный и абсолютно ничего не объясняющий. В отчете не писалось что имеется в виду, или вы вежливо посылаете меня на поиск и штудирование отчета?
0
 yurasumy
yurasumyС нами навсегда!В топе за все время!Самые комментируемые материалы за месяц500 комментариев
Но ведь это верно. Что же мне делать?
0
zorran biodred
Верно то, что если убыток в сегменте добычи перекрывается прибылью в сегменте готовых топливных сборок, то это вовсе не "убыток" (уточняю, из урана добытого с этим "убытком")
0
slava slava
slava slavaС нами навсегда!2000 комментариев
И да, замкнутый цикл однозначно лучше, хранилища радиоактивных отходов не то, что приятно оставлять для потомков, как наследие.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Крупнейшее в мире месторождение Олимпик Дэм находится в Австралии. Элькон - 2-е по крупности в мире. Отработка - шахтным способом, оттого дорогое. Инфраструктуры никакой. При сегодняшней цене на продукт, выпускаемый добывающим предприятием, Элькон однозначно будет работать с отрицательной рентабельностью. По факту никакого строительства горнодобывающего предприятия на Эльконском месторождении не ведется. В настоящее время выгоднее закупать зарубежный уран.
0
Аноним
Аноним
Монако
А как же АЭС Украины? С ними что будет?
0
Николай  Поров
кирдык.
0
Аноним
Аноним
Монако
15ть блоков по 150т ежегодно то это точно кирдык Нам то зачем убытки плодить?
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Это прекрасно.
0
наши услуги
Видео
Реклама
Новости партнеров