К возобновляемым источникам энергии обычно относят солнечную, ветровую и гидроэнергетику. Может ли быть атомная энергетика возобновляемой? Российские учёные отвечают: может.
Возможно ли повторно использовать ядерное топливо? Новые технологические решения указывают на то, что эта цель вполне достижима в атомной энергетике. Наиболее заметных результатов в этом направлении достигли в Росатоме, где в настоящее время проводятся промышленные и экспериментальные работы по использованию различных видов возобновляемого ядерного топлива.
По мнению специалистов, в производстве топлива для АЭС отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) может играть такую же важную роль, если не большую, как и ископаемый уран. Учёные-ядерщики многих стран ведут разработки в сфере повторного использования ОЯТ. Промышленная переработка ОЯТ ведется в России, Франции, Великобритании. При этом, российские ядерщики разработали прорывные решения по повторному использованию ядерного топлива как для реакторов на быстрых нейтронах, так и для тепловых реакторов (ВВЭР).
От открытого топливного цикла к закрытому
Одной из стратегических целей в сфере атомной энергетики является переход от открытого топливного цикла к закрытому. Что это значит? Для открытого ядерного топливного цикла необходимо использовать большое количество урана-235, которого в природном уране менее 1%. В случае с закрытым ядерным топливным циклом отработавшее ядерное топливо выступает сырьем для нового топлива, таким образом, замыкая топливный цикл.
В России системной разработкой новых видов топлива из ОЯТ в рамках замкнутого топливного цикла занимается Госкорпорация «Росатом», которая уже имеет в своем багаже три варианта топливных решений. Наиболее известные их них — это МОКС-топливо и РЕМИКС-топливо.
МОКС-топливо является смесью из обеднённого урана (урана-238, которого в природном уране более 99%) и плутония. МОКС-топливо может использоваться в реакторах на быстрых нейтронах.
РЕМИКС-топливо – смесь плутония и невыгоревшего урана, извлечённая из ОЯТ, в которую добавляют обогащенный уран-235.
Учёные добились того, что это топливо можно загружать в реакторы ВВЭР без необходимости вносить изменений в конструкцию АЭС, а также дополнительных мер по обеспечению безопасности действующих реакторов.
Возобновляемое топливо для АЭС уже не мечта
Если вчера разговоры о замкнутом топливной цикле и восстановленном из ОЯТ ядерном топливе звучали как мечта, то сегодня нельзя не отметить конкретные результаты. Так, в настоящее время в энергоблоке БН‑800 Белоярской АЭС (Свердловская область) уже «работают» 26 тепловыделяющих сборок с МОКС-топливом. Полный переход на МОКС-топливо запланирован на следующий год, что станет историческим шагом к замыканию топливного цикла.
Что касается РЕМИКС-топлива, то сейчас на Балаковской АЭС в Саратовской области ведутся испытания этого топлива. По сообщению Росатома, в прошлом году стартовал третий 18-месячный цикл его испытаний. При успешном прохождении данного этапа по отработке новой технологии российские ядерщики приступят промышленному производству РЕМИКС-топлива.
По словам учёных, такие результаты позволят снять существенную часть проблемы с энергоресурсами, так как для атомной энергетики станет доступным еще один выгодный источник топлива и решится вопрос с утилизацией ОЯТ. Всё это позволит по праву называть атомную энергетику возобновляемой.