Мир на пике – Мир в пике

Суммарное содержание изотопов плутония в отработанном топливе легководного реактора составляет около 1 %. При ежегодной выгрузке 24 тонн облученного ядерного топлива из одного блока ВВЭР-1000 получается, что реактор производит примерно 240 килограмм реакторного, непригодного для производства оружия, плутония в год.

Поэтому, внимательный читатель, помня, что на сегодняшний день в мире пыхтит, за вычетом последних закрытий в Японии, Германии, Литве и США, более 400 реакторов, может легко посчитать, что ежегодно, только на энергетических реакторах весь мир производит около 100 тонн реакторного плутония.

Много это или мало?

Мировая добыча урана в 2012 году составила, по сумме изотопов, около 55,7 тысяч тонн. Однако, по понятным, чисто природным причинам, доля природного, «легкого» урана изотопа ²³⁵U в этом уране составила всего 0,72 % – или же всего около 400 тонн. Если добавить к этому количеству 50 ежегодных тонн российского оружейного урана по уже завершившейся программе ВОУ-НОУ, то мы получим, что весь мир использовал в 2012 году приблизительно (да простит меня учитель Кун Цю) около 450 тонн урана

²³⁵U, попутно наработав минимум 100 тонн изотопов ²⁴⁰Pu и ²³⁹Pu.

Однако, в принципе, учитывая глубину выгорания ²³⁵U в сборках и реакторов на природном уране, и реакторов на обогащенном уране на уровне не более 50 %, мы приходим к простому факту: в рамках сегодняшнего мира плутоний уже с нами – на ежегодные 225 тонн реально сгоревшего в топках реакторов урана – за этот же год мы уже, сегодня, ежегодно и абсолютно бесплатно получаем дополнительно 100 тонн реакторного плутония.

Каждый год.

А это, согласитесь, уже радикально меняет дело!

Именно о таком «окне возможностей» и задумалась Бельгия в 1960-х годах.

Если часть уранового топлива в реакторе на тепловых нейтронах заменить на MOX-топливо, то, экспериментируя с размещением ТВС даже в рамках легководного реактора, в принципе можно значительно уменьшить загрузку по изотопу ²³⁵U, и, в перспективе, добиться даже примерно равного количества плутония и урана в свежем топливе и продолжать нарабатывать плутоний во время кампании, сжигая только эти, уменьшенные количества изотопа урана ²³⁵U.

Всего, с 1960-х годов, построенный в бельгийском Десселе завод по производству MOX-топлива переработал около 670 тонн ОЯТ, поставленных в основном с легководных реакторов Франции. Плутоний, выделенный при переработке первой партии ОЯТ, которая составляла 140 тонн, был использован, согласно отчетам МАГАТЭ «должным образом», уйдя, в основном, на экспериментальные сборки, загруженные в бельгийский реактор BR-3 и ряд других опытных реакторов.

Плутоний же, выделенный из оставшихся 530 тонн ОЯТ (что составило около 4,8 тонн плутония), был загружен в тепловые реакторы в виде MOX-топлива. Изготовлением кассет из смешанного оксида занимался завод компании «Belgonucleaire» в Десселе. Последняя сборка, сделанная из этой партии плутония, была загружена в активную зону блока бельгийской АЭС «Доэль» (Doel) с реактором PWR мощностью в 1000 МВт в 2006 году.

Заключения новых контрактов на переработку французского ОЯТ в Бельгии пока не предполагается, и поэтому дальнейшая фабрикация MOX-кассет для бельгийских АЭС производиться не будет. Бельгия, имеющая на сегодняшний день около 55 % производства электроэнергии в АЭС, все-таки приплыла к пустынному берегу безурановой Европы от урановых копей Катанги, от которой бельгийскую лодку оттолкнули еще в 1960-м году.

Завод в Десселе исполнял также заказы для других государств – Германии, Франции, Швейцарии и Японии. Однако вследствие падения объемов переработки ОЯТ, в первую очередь в государствах Евросоюза, а также отказа Франции продолжать переработку французского ОЯТ в Бельгии, его возможности по выпуску MOX-топлива снизились, и в июле 2006 года бельгийский завод по МОХ-топливу, работавший более полувека, был окончательно закрыт. Перед закрытием завод выработал по максимуму имевшийся у него оперативный запас плутония.

В то же время, принадлежащий французской группе Areva завод FBFC в Десселе продолжает свою работу. В его цехах осуществляется сборка кассет из топливных элементов, которые продолжают поставляться на АЭС Франции, Швейцарии, Германии и той же Бельгии.

Ведь, как мы помним, «кто сдает продукт вторичный, тот питается отлично».

Вторичный продукт ядерного цикла – это плутоний. Но прежде чем поместить плутоний в таблетку МОХ-топлива, его нужно извлечь из ОЯТ. Выполняется это в настоящее время путем пьюрекс процесса (Purex – Plutonium – Uranium Recovery by EXtraction, регенерация урана и плутония посредством экстракции).

Пьюрекс-процесс превращает адский коктейль ОЯТ в уран, плутоний и еще кучу других изотопов, пригодных для чего-то путного. Кого – в РИТЭГ, а кого – в MOX-топливо.

Сегодня им реально владеют только Россия и Франция.