Eng Ru
Отправить письмо

Инновационное топливо РЕМИКС загружено в реактор третьего блока Балаковской АЭС. Ремикс топливо


МОКС и Ремикс - Ядерная энергия

Замыкание ядерного топливного цикла - сложная технология, состоящая из многих процессов, которую непросто охватить во всем многообразии.

Одной из не очевидных сложностей является наличие в мире 400 гигаватт ядерной энергетики, не очень-то приспособленной к ЗЯТЦ, но зато задающей верхнюю планку себестоимости атомной энергии. При попытке прикрутить к существующим технологиям ЗЯТЦ сразу раздаются возмущенные вопросы финансистов, которым не нравится итоговый результат по затратам. Но есть один довольно интересный обходной путь, который избрала эта технология - это уменьшение количества и злобности отработанного ядерного топлива путем его переработки, как мы помним - это одна из трех важнейших ног ЗЯТЦ.

Сегодня я хочу рассказать о плюсах и минусах работающей прямо сегодня технологии замыкания и о проблемах и перспективах ее развития.В прошлый раз для иллюстрации про ЗЯТЦ я утащил фото испанской Enusa с таблетками, в этот - их же твэлы.

Для начала несколько фактов из жизни современных реакторов с водой под давлением - рабочих лошадок атомной энергетики. В ходе работы в такой реактор мощностью в 1 гигаватт электрический приходится загружать каждый год примерно 20 тонн тепловыделяющих сборок, в которых только 0,9 тонны представляют собой топливо - уран 235. За год (на самом деле не за год, но для простоты мы будем считать так) из этих 900 килограмм образуется много тепла, ~850 килограмм продуктов деления (высокорадиоактивных отходов) а из имеющегося тут же U238 - 350 килограмм плутония. В свою очередь из 350 килограмм плутония, который почти такое же топливо 150-180 сгорает в ходе той де кампании, а 170-200 кг остается.

Работа с плутонием в перчаточных ящиках на МОКС-производстве в английском Sellafields

В итоге облученное в реакторе ядерное топливо (ОЯТ) представляет собой нечто парадоксальное: смертельную опасность снаружи и старый добрый профит где-то внутри. Для того, что бы понять что с этим можно сделать, надо еще раз посмотреть на составляющие ОЯТ, которые выкидывают современные реакторы.

  • Продукты деления, 850 кг, которые в идеале надо бы отделить от остальных 20 тонн, на порядок уменьшив объем хранения
  • Уран в количестве примерно 70% от всей массы, представляющий собой что-то вроде природного урана - 235 изотопа слегка больше (0,9-1%), но больше содержание изотопа 232 (злобно радиотоксичный) и 236 (нейтронный яд, заставляет класть больше 235
  • Плутоний, которого в ОЯТ 0,8-1% Ядерное топливо, но к сожалению, прошедший современный PWR такой плутоний нашпигован на 40% старшими изотопами (Pu240, Pu241, Pu242) из которых четные - не ядерное топливо, а нейтронные яды, а 241 быстро распадается в Америций241, который что? Правильно - минорный актиноид
  • Минорные актиноиды, общим содержанием в районе 0,2-0,3% Сюда относят Нептуний, Америций и Кюрий. Это все нестабильные изотопы, весьма радиотоксичные, являющиеся скорее нейтронными ядами (кроме нептуния) в ВВЭР/PWR, но и портящие малину с захоронением ПД своими длинными периодами полураспада (сотни и тысячи лет)
  • Металлические детали тепловыделяющих сборок - из нержавейки и циркония, которые проще всего захоронить вместе с ПД.
Итак, представьте себе, что наш завод по переработки ОЯТ все это дело разделил, ПД и металл отправил вглубь Земли, минорные актиноиды отложил на будущее (благо их мало) и теперь нам надо придумать, как попробовать отбить зверские расходы этого завода с имеющимся у нас на руках ураном и плутонием.

Иммобилизированные в алюмофосфатном стекле высокорадиоактивные продукты переработки ОЯТ в нержавеющих контейнерах.

Собственно, простых варианта два: МОКС и Ремикс.

МОКС - это когда весь плутоний из ОЯТ складывается в отдельную бочку, туда же досыпается обедненный уран до микса 6-8% плутония и 92-94% обедненного урана. Из полученной смеси формируются таблетки и затем новые ТВС. В Европе 70% ОЯТ перерабатывается и превращается в МОКС-кассеты, которые загружаются в те же европейские реакторы.

Ремикс - это когда в уран-плутониевую смесь из ОЯТ досыпается обогащенный уран (20-40%) до смеси состава примерно 4% U235, 1-2% плутония и ~95% остальных изотопов урана, в основном естественно 238.

Второй вариант чуть более полно использует остаточный топливный потенциал ОЯТ, но логичен лишь тогда, когда у вас есть много урана высокого обогащения (например - оружейного) или большие центрифужные обогатительные мощности. Например - в России или в меньшей степени - во Франции.

Планируемый завод (цветастенький справа) по переработке ОЯТ ВВЭР/РБМК в ГХК, Железногорск и 4 модуля хранения ОЯТ на 35000 тонн.

Теперь, когда мы разобрались, что такое современный МОКС и Ремикс, посмотрим на плюсы и минусы.

  • К плюсам можно отнести примерно четырехкратное сокращение обьемов радиоактивных отходов и очень значительное сокращение сроков, которые эти отходы будут оставаться опасными - со 100 тысяч лет до нескольких сот (особенно если с МА удасться разобраться)
  • Есть статистически заметная экономия природного урана - для МОКС это примерно 12,5%, для Ремикс - в районе 22%
  • С другой стороны, в отличии от взрослого ЗЯТЦ за второй проход через реактор МОКС/Ремикс кассеты набирают уже такое количество нежелательных изотопов, что превращаются в малополезную бяку. В ЗЯТЦ с быстрыми бридерами теоретически можно 50-70% исходного природного урана превратить в тепло и свет, а в таком варианте - 1-1,5% (но это лучше, чем 0,7% открытого цикла).
  • Цена переработки-производства МОКС/Ремикс зашкаливает - если одна ТВС из природного урана стоит сегодня 0,7-1 миллион долларов, то МОКС - 2,5-3,5 миллиона. Кроме адски непрятной радиохимии сложностей (= цены) добавляет то, что кассеты свежего топлива становятся более радиоактивными, чем кассеты с урановым топливом.
Скандальный строящийся американский завод MFFF по производству МОКС-топлива из оружейного плутония по французской технологии.

Наконец, в перспективе существующий недоЗЯТЦ (еще раз напомню, что в Европе заметная часть атомной энергетики работает именно по такому циклу) имеет интересное развитие через введение быстрых бридеров. БН-1200 можно кормить МОКС-кассетами с плутонием извлеченным из ОЯТ ВВЭР (т.е. некачественным), при этом чудесным образом мы будем получать обратно плутония больше и качественного - с небольшим содержанием четных изотопов. В свою очередь этот плутоний из БН можно загружать в ВВЭР. Правда, ни при каком разумном соотношении ВВЭР и БН от потребности в природном уране отказаться не получится, но это уже явный шаг к дальнейшему замыканию.

Именно такую, двухкомпонентную ядерную энергетику рассматривают, как перспективную в России. И лет 30 назад рассматривали во Франции, что наводит на мысль, что пытаться сегодня оценивать перспективы реализации замыкания топливного цикла неблагоразумно.

tnenergy.livejournal.com

Инновационное топливо РЕМИКС загружено в реактор третьего блока Балаковской АЭС

Совсем скоро начнутся испытания РЕМИКСа — несколько твэлов с инновационным топливом 25 июня загрузили в реактор третьего блока Балаковской АЭС.

Экспериментальные твэлы помещены в стандартные ТВС-2М. Они пройдут ресурсные испытания, которые должны подтвердить работоспособность нового топлива. «Программа испытаний направлена на получение экспериментальных данных по эксплуатационному поведению РЕМИКС-топлива. В конце лета — начале осени стартует еще одна программа — на МИРе в НИИАР. Затем опытные твэлы будут переданы в материаловедческий комплекс на послереакторные исследования»,— рассказал корреспонденту «СР» заместитель гендиректора Радиевого института по инновационному развитию и коммерческим вопросам Андрей Синюхин.

Первый твэл из МИРа извлекут в марте-апреле будущего года, а вот в ВВЭР-1000 им нужно отстоять две топливные кампании, так что на послереакторные исследования в НИИАР онипоступят в 2020–2021 году. Разработчики планируют достичь глубины выгорания 55 МВт в сутки на килограмм урана. «Если РЕМИКС докажет свою эффективность и безопасность,в 2030-е может начаться его внедрение на реакторах ВВЭР»,— отметил Андрей Синюхин. Междивизиональный стратегический проект «Расчетно-экспериментальное обоснование РЕМИКС-топлива» стартовал в 2014 году. Над ним под руководством Радиевого института работали 15 организаций: «Гидропресс», СХК, НЗХК, ТВЭЛ, Курчатовский институт, «Маяк», «Росэнергоатом» и др. Большой вклад в проект внес ВНИИНМ, спроектировавший твэлы и изготовивший РЕМИКС-таблетки из мастер-смеси Радиевого института. Твэлы были изготовлены на СХК по рабочей документации НЗХК.

Взаимодействие с проверяющими органами, по словам начальника конструкторско-технологического отдела разработки твэлов с урановым топливом тепловых реакторов ВНИИНМ Владимира Кузнецова, складывалось непросто, но конструктивно, все замечания учитывались. В какой-то мере испытания РЕМИКСа станут данью памяти директора ВНИИНМ Валентина Борисовича Иванова. «Все проблемы, связанные с продвижением проекта, он воспринимал как личные и внес большой вклад в решение многих трудных задач»,— сказал Андрей Синюхин.

РЕМИКС-топливо (от англ. regenerated mixture) должно помочь снизить потребление природного урана. Это неразделенная смесь регенерированного урана и плутония, выделяемых при переработке ОЯТ, с добавлением небольшого количества обогащенного урана. Технология подразумевает повторное использование не только плутония, но и остаточного урана-235. О том, как ученые Радиевого института работали над этим и другими проектами,— наш фоторепортаж.

www.strana-rosatom.ru

Переработка облученного топлива: новые требования и инновационные подходы

Одно из направлений Энергетической стратегии России на период до 2030 года предусматривает реализацию замкнутого ядерного топливного цикла (ЯТЦ). Это требует создания соответствующих предприятий, а также разработки инновационных технологий переработки ОЯТ тепловых реакторов для наработки исходного сырья для реакторов на быстрых нейтронах и обращения с РАО.

ЯТЦ – это совокупность способов добычи урана, производства топлива для ядерных реакторов, его использования и утилизации. Топливный цикл может быть открытым или замкнутым в зависимости от обращения с ОЯТ.

При открытом цикле уран обогащают и используют для изготовления топлива, а ОЯТ захоранивают как радиоактивные отходы. Преимущество такого цикла состоит в исключении трудоемкого этапа переработки облученного топлива, однако это экстенсивное направление в ядерной энергетике. Развитие ограничено количеством природного урана, при этом природный делящийся материал – 235U – используется далеко не полностью. При использовании в открытом цикле в легководных реакторах известные ресурсы урана, по оценкам, истекут еще до окончания этого столетия. В то же время окончательная изоляция ОЯТ пока не реализована, этот вопрос находится в стадии отложенного решения.

Основное преимущество замкнутого ЯТЦ – возможность использования энергии не только 235U, но и плутония, образующегося при облучении 238U.

Наиболее технически проработанным подходом к развитию атомной энергетики РФ в ближайшей перспективе является продолжение эксплуатации существующего парка реакторов ВВЭР и замыкание топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах (РБН).

В 70-х годах XX века интерес к реакторам на быстрых нейтронах был очень высок, однако затем в США, Германии, Великобритании и Франции программы развития РБН были приостановлены из-за наличия значительных запасов природного урана, используемого в реакторах на тепловых нейтронах (РТН). Однако сегодня внимание к реакторам на быстрых нейтронах в России, Японии, Китае и Индии опять возросло в связи с ограниченностью ресурсов природного урана.

Использование реакторов на быстрых нейтронах открывает путь к резкому увеличению количества производимой электроэнергии за счет вовлечения в цикл 238U и возможности расширенного производства плутония. Однако для этого требуется решение многих сложных технических задач.

Конкурентоспособность АЭС с РБН будет обусловлена, главным образом, расходами на изготовление МОКС-топлива, производство электроэнергии и переработку ОЯТ, а также затратами на транспортировку и хранение ОЯТ. При этом надо иметь в виду, что главным конкурентом замкнутого ЯТЦ РБН является ЯТЦ РТН, который уже имеет развитую инфраструктуру по всему топливному циклу. Тем не менее, и она требует дальнейшего развития и решения ряда задач, прежде всего, более эффективного обращения с ОЯТ.

РЕМИКС-топливо

Наиболее привлекательный вариант, позволяющий осуществить эффективный запуск замкнутого ЯТЦ для РБН, – модернизация существующей инфраструктуры РТН с использованием РЕМИКС-топлива и последующим созданием собственной инфраструктуры замкнутого ЯТЦ РБН.

Классический подход к использованию делящихся нуклидов урана и плутония, содержащихся в ОЯТ, состоит в их выделении при переработке, повторном дообогащении регенерированного урана и использовании плутония для изготовления МОКС-топлива с обедненным ураном. Из-за сложности данная схема не реализована ни в одной стране мира. В последнее время в России прорабатывается предложение Радиевого института по использованию в реакторах ВВЭР-1000 РЕМИКС-топлива (REMIX – Regenerated Mixture of U-, Pu-oxides), получаемого непосредственно из неразделенной смеси урана и плутония, которые выделяются при переработке ОЯТ после подпитки природным обогащенным ураном (рис. 1). Эта технология подразумевает повторное использование не только плутония, содержащегося в ОЯТ, но и остаточного количества 235U.

 

Рис. 1. Схема многократного рециклирования регенерированных урана и плутония в виде РЕМИКС-топлива в реакторах ВВЭР-1000

 

Как показали расчеты, использование РЕМИКС-топлива (1,0-1,5% Pu + 2,5% 235U) позволяет многократно рециклировать все количество урана и плутония, выделяемого из ОЯТ РТН, при 100%-ной загрузке активной зоны реактора ВВЭР-1000 таким топливом. Даже при пяти рециклах состав нуклидов урана и плутония меняется несущественно.

Использование РЕМИКС-топлива, по сравнению с открытым ЯТЦ, позволяет снизить потребление природного урана в РТН на 20% при каждом рецикле. Этот показатель вдвое больше, чем при использовании МОКС-топлива во Франции.

Переработка ОЯТ РЕМИКС-топлива предусматривает совместное выделение регенерированных урана и плутония, поэтому не требуется их разделения, а также исчезает аффинажный цикл очистки плутония, что упрощает технологию. Образование при этом совместного раствора урана и плутония создает предпосылки для получения порошков – твердых растворов урана и плутония методом прямой денитрации раствора, без жидких РАО. Как показали исследования в ряде стран, в том числе в России в Радиевом институте, такие порошки пригодны для получения МОКС- или РЕМИКС-топлива и позволят в перспективе сократить затраты на их изготовление.

При добавлении в неразделенную смесь урана и плутония обогащенного природного урана при изготовлении РЕМИКС-топлива используется уран с обогащением менее 20% по 235U. В этом случае рециклирование ­регенерированных урана и плутония в виде РЕМИКС-топлива в тепловых реакторах соответствует требованиям нераспростране­ния делящихся материалов в большей степени, чем традиционная переработка ОЯТ, сопровождающаяся выделением плутония.

Таким образом, использование РЕМИКС-топлива в тепловых реакторах со 100%-ной загрузкой активной зоны позволяет сократить расход природного урана, обеспечить полный рецикл регенерированных урана и плутония при соблюдении требований нераспространения делящихся материалов.

Совместная переработка ОЯТ РТН и РБН

Одной из трудностей при запуске атомной энергетики с использованием реакторов на быстрых нейтронах является создание собственной инфраструктуры, начиная с переработки ОЯТ и кончая изготовлением МОКС-топлива. Поскольку на начальном этапе количество РБН будет невелико, то загрузка обслуживающих их предприятий будет мала, и, следовательно, экономически не выгодна. Пусковой этап может продлиться достаточно долго, и все это время необходимо будет вкладывать дополнительные средства. Эта проблема может быть решена за счет использования на начальном этапе инфраструктуры РТН.

Запуск РБН требует значительного накопления плутония. Однако при частичной загрузке активной зоны быстрого ректора ТВС из природного обогащенного урана можно увеличить число запускаемых РБН. При этом объем переработки ОЯТ тепловых реакторов будет существенно ниже, чем при использовании в активной зоне РБН только МОКС-топлива.

Наиболее экономный способ, с точки зрения использования плутония и минимизации объемов переработки ОЯТ РТН, представляет собой вариант пуска РБН с загрузкой 100%  активной зоны топливом из обогащенного урана с ­последующим переходом на МОКС-топливо. При этом ОЯТ РБН из обогащенного урана перерабатывается совместно с ОЯТ ВВЭР-1000, а ОЯТ МОКС-топлива – вместе с ОЯТ РБМК. Выделенный плутоний поступает на изготовление свежего MOКС-топлива. Уран, полученный при переработке ОЯТ РБН и ВВЭР, идет на получение топлива для ВВЭР, выделенный при переработке ОЯТ БН и РБМК – на захоронение, так как содержание 235U в этом продукте будет существенно ниже, чем в природном уране (рис. 2). Такую переработку возможно провести с использованием гидрометаллургических методов.

Рис. 2. Схема постепенного замещения топлива из обогащенного урана в активной зоне РБН МОКС-топливом, получаемом при совместной переработке ОЯТ РБН с ОЯТ тепловых реакторов

 

Постепенно, по мере наработки плутония, активная зона заполняется МОКС-топливом. Уже через несколько лет работы она практически полностью будет загружена таким топливом, и реактор станет работать исключительно на нем до окончания эксплуатации.

Совершенствование водных технологий

Использование гидрометаллургических методов на первом этапе работы РБН позволит постепенно проводить подготовку к использованию «сухих» технологий переработки ОЯТ.

Однако существующие методы необходимо модифицировать в соответствии с ужесточающимися экологическими требованиями. Технологии должны быть экологически безопасными, исключающими попадание в окружающую среду РАО, включая жидкие и газообразные, а также экономически привлекательными, то есть затраты на переработку должны быть сопоставимы с расходами на длительное контейнерное хранение и гораздо дешевле прямого захоронения ОЯТ.

Для дальнейшего развития водной переработки ОЯТ необходима инновационная технология, которая обеспечит замкнутый водооборот и полное прекращение сбросов ЖРО всех категорий в окружающую среду. Решение этой задачи с одновременным снижением стоимости переработки является главной целью при создании технологии перерабатывающего завода третьего поколения, прототипом которого должен стать опытно-демонстрационный центр на ГХК.

Следует отметить, что по мнению французских специалистов, на заводе 3-го поколения должен быть реализован принцип нераспространения ядерных материалов и использоваться более совершенное оборудование. В качестве технологии предлагается COEX-процесс. Однако у этого проекта те же недостатки, что и французских заводов 2-го поколения – сброс большого объема НАО в океан.

 

Таблица. 1. Разработка технологии переработки ОЯТ для завода третьего поколения

Поколение завода

Образец действующего завода

Сброс ЖРАО

Экономика

1-е

РТ-1 (Россия)

UP-1 (Франция)

Значительный объем сбросных НАО и САО

Относительно невысокая стоимость переработки

2-е

UP-2, 3 (Франция)

Рокашо (Япония)

Значительный объем сбросных НАО. Ликвидация категории жидких САО

Увеличение стоимости переработки ОЯТ

3-е

ОДЦ на ГХК, перспективный завод РТ-2

Прекращение сбросов жидких и газообразных РАО всех категорий

Снижение стоимости переработки по сравнению со 2-м поколением

 

Экологическая безопасность достигается удалением трития и 125I до растворения ОЯТ, что создает предпосылки для реализации замкнутого водооборота. Использование концентрированных растворов в ходе переработки позволяет минимизировать объем жидких РАО и обеспечить надежную иммобилизацию в матрицы. Принцип максимального концентрирования потоков РАО, принятый для завода третьего поколения, поможет решить проблему отверждения отходов. Заметим, что на лучших зарубежных заводах реализована концепция максимального разбавления ЖРО; это позволяет получить большой объем низкоактивных РАО, но препятствует отверждению.

Экономическая приемлемость достигается исключением дорогостоящих и совмещением смежных операций, упрощением и интенсификацией ключевых переделов.

Заключение

Предложенные варианты переработки ОЯТ требуют дальнейшего обсуждения и более детального экономического расчета. Однако очевидно, что существующий в России инновационный технологический задел, связанный с топливным циклом, предоставляет все условия для развития и прогресса в этой области. Дело за реализацией.

Авторы

И.А. Масленников, к.т.н., Ю.С. Федоров, д.х.н., А.Ю. Шадрин, д.х.н., Б.Я. Зильберман, д.т.н., В.А. Бабаин, к.х.н., Б.А. Бибичев к.ф-м.нНПО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина»

www.atomic-energy.ru

Исследования ядерного РЕМИКС-топлива намечены в России на осень 2016 года

19:1511.05.2016

(обновлено: 19:47 11.05.2016)

5360390

МОСКВА, 11 мая — РИА Новости. Реакторные исследования нового российского экспериментального ядерного РЕМИКС-топлива, с помощью которого можно будет снизить потребление природного урана в атомной энергетике, планируется начать осенью нынешнего года в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (НИИАР, Димитровград, входит в научный дивизион госкорпорации "Росатом" АО "Наука и инновации"), следует из материалов на сайте закупок Росатома.

Автомобиль государственной корпорации Росатом. Архивное фотоТвэлы с новым ядерным РЕМИКС-топливом изготовят в РФ весной 2016 годаТехнология РЕМИКС-топлива (от REMIX, regenerated mixture) предложена предприятием Росатома Радиевым институтом имени Хлопина. Это топливо предполагается получать из неразделенной смеси регенерированного урана и плутония, выделяемых при переработке отработавшего ядерного топлива, с добавкой небольшого количества обогащенного урана. Такая технология подразумевает повторное использование не только плутония, содержащегося в отработавшем топливе, но и остаточного количества урана-235.

Как следует из технического задания на предстоящие испытания, их основная цель – впервые получить экспериментальные данные о параметрах работы тепловыделяющих элементов (твэлов) с РЕМИКС-топливом. Полученные результаты необходимы для подтверждения правильности выбора проектных критериев при обосновании проектов твэлов с этим топливом для тепловыделяющих сборок реактора типа ВВЭР-1000. Заказчиком работ стал Радиевый институт.

Ранее сообщалось, что в 2016 году в реактор ВВЭР-1000 третьего энергоблока Балаковской АЭС планируется загрузить для испытаний три тепловыделяющие сборки, дооснащенные твэлами с РЕМИКС-топливом.

Согласно календарному плану, начало реакторных исследований твэлов с РЕМИКС-топливом на базе реактора МИР в НИИАР запланировано на сентябрь 2016 года, их планируется выполнять до конца марта 2017 года.

В проекте по РЕМИКС-топливу, помимо Радиевого института и НИИАР, участвуют еще несколько предприятий российской атомной отрасли, в том числе концерн Росэнергоатом, предприятия топливной компании Росатома ТВЭЛ, ОКБ "Гидропресс" (Подольск). Среди ключевых участников проекта также Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт".

ria.ru

Ученые Росатома начали испытания инновационного РЕМИКС-топлива для АЭС

19:3503.11.2016

(обновлено: 19:38 03.11.2016)

1525191

МОСКВА, 3 ноя — РИА Новости. Реакторные исследования нового российского экспериментального ядерного РЕМИКС-топлива для АЭС, которое позволит повысить эффективность использования урана в атомной энергетике, начались в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (НИИАР, Димитровград, Ульяновская область), результаты этих работ будут необходимы для внедрения этого топлива на АЭС, сообщила пресс-служба НИИАР.

Главный вход на АЭС Пакш, ВенгрияВ Венгрии отмечают выгоду от внедрения на АЭС нового российского топливаРЕМИКС-топливо (REMIX, от regenerated mixture) получают из неразделенной смеси регенерированного урана и плутония, которая образуется при переработке отработавшего ядерного топлива. В выделенную смесь добавляют небольшое количество обогащенного урана. Таким образом, повторно используется не только плутоний, содержащийся в облученном топливе, но и невыгоревший уран-235. Такая технология при масштабном производственном использовании позволит в будущем снизить потребление природного урана в атомной энергетике.

Первые сборки с РЕМИКС-топливом в июле нынешнего года были загружены в активную зону реактора ВВЭР-1000 третьего энергоблока Балаковской АЭС. Они пройдут ресурсные испытания, которые должны подтвердить работоспособность нового топлива. После этого в 2020–2021 годах они поступят на послереакторные исследования, по результатам которых будет приниматься решение о внедрении этого топлива на АЭС.

Монумент российскому ядерному реактору для АЭС ВВЭР-1000В Чехии считают целесообразным строить новые АЭС с российскими реакторамиПараллельно с эти должны пройти испытания РЕМИКС-топлива в исследовательском реакторе МИР в ННИАР, их планируется завершить в 2017 году. Затем также пройдут послереакторные исследования.

Цель исследований

"Основными результатами испытаний (в реакторе МИР – ред.) должны стать данные, необходимые для дальнейшего продолжения работ. В первую очередь это данные по распуханию, газовыделению, распределению продуктов деления и, разумеется, экспериментальные данные по изотопному составу отработанных твэлов", – отметил начальник отдела по инновационному развитию предприятия Росатома АО "Радиевый институт имени Хлопина" (Санкт-Петербург) Андрей Белозуб, слова которого цитируются в сообщении.

"Исследования в реакторе МИР являются крайне важным шагом на пути к полномасштабной реализации проекта по внедрению нового ядерного РЕМИКС-топлива", — подчеркивается в сообщении.

Проект "Расчетно-экспериментальное обоснование РЕМИКС-топлива" стартовал в 2014 году. Над ним под руководством Радиевого института работают несколько предприятий российской атомной отрасли, в том числе концерн Росэнергоатом, ряд предприятий топливной компании ТВЭЛ, НИИАР, ОКБ "Гидропресс". Среди ключевых участников проекта также Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт".

Атомная электростанция Темелин в Чехии. Архивное фотоНовое российское ядерное топливо внедрят на АЭС "Темелин" в ЧехииРанее сообщалось, что если РЕМИКС-топливо докажет свою эффективность и безопасность, то в 2030-е годы может начаться его внедрение на атомных электростанциях в России.

Также не исключается, что со временем РЕМИКС-топливо может стать частью интегрированного предложения Росатома своим зарубежным заказчикам.

Такое комплексное предложение российской госкорпорации включает в себя услуги по строительству энергоблоков АЭС за рубежом, их снабжению топливом, сервисному обслуживанию, содействию в выводе атомных блоков из эксплуатации, подготовке необходимых кадров и другое.

ria.ru

Атомный эксперт

Концепцию эксплуатации REMIX-топлива на основе лизингового контракта специалисты «Техснабэкспорта» огласили в узком кругу представителей ведущих отраслевых игроков, на конференции по ядерно-топливному циклу, которая прошла под эгидой World Nuclear Association (WNA) в Дубае. Напомним, разработку REMIX-топлива (от англ. Regenerated Mixture — регенерированная смесь) ведут специалисты Радиевого института им. В. Г. Хлопина, который входит в контур госкорпорации «Росатом». Топливо изготавливается из образующейся в ОЯТ неразделенной смеси урана и плутония путем добавления в нее 235U с обогащением до 17 %. Доля нового урана в REMIX-топливе — порядка 20 %. Первые опытные ТВС с таким топливом будут загружены в реактор энергоблока № 3 Балаковской АЭС в начале лета 2016 года.

 

Преимущества REMIX перед MOX-топливом заключаются в большем количестве циклов переработки, а также в способности работать при полной загрузке активной зоны (максимальная доля загрузки MOX-топлива — 30 %). Кроме того, разработка Радиевого института теоретически способна снизить объем РАО, получаемых при переработке ОЯТ, а также сам объем ОЯТ, так как при использовании REMIX-топлива для работы реактора в течение 60 лет достаточно ТВС в количестве трех активных зон.

 

«Техснабэкспорт» предлагает оформить поставку REMIX-топлива на основе лизинговой схемы. Отработавшие ТВС будут возвращаться поставщику, перерабатываться и отгружаться обратно на АЭС, говорится в статье World Nuclear News. Лизинг REMIX-топлива предлагается отработать в сотрудничестве с концерном «Росэнергоатом» на российских АЭС. В дальнейшем при наличии заинтересованных покупателей схема может быть предложена для экспорта. В таком случае покупатель будет оплачивать добавляемый в топливо уран и услуги по переработке.

 

Лизинг топлива в целом и REMIX в частности может быть интересен западным энергокомпаниям, которые оперируют в странах, не перерабатывающих ОЯТ и откладывающих решение об окончательном захоронении РАО. Как это будет работать, понятно из комментария австралийского пропагандиста ядерной энергетики Айэна Хор-Лейси, которого цитирует WNN. Например, Австралия, которая уже приняла решение о строительстве в стране пункта захоронения ОЯТ и РАО, планирует предлагать на продажу свой уран на условиях его возврата на хранение после облучения в реакторе по цене $1,3 млн за тонну ОЯТ. «Австралийская компания может владеть ураном и получаемыми на протяжении всего REMIX-цикла РАО. В таком случае Россия (или Франция, Великобритания, Япония) просто обеспечит услуги по переработке, обогащение необходимого количества урана и фабрикацию топлива», — разъяснил эксперт.

 

«Техснабэкспорт» продвигает идею лизинга ядерного топлива уже давно — с начала 2000-х. Изначально по такой схеме предлагалось поставлять обычное топливо. Востребованность такого предложения пока остается под вопросом — по крайней мере, слово «лизинг» в новостях о поставках российского топлива и урана за рубеж пока не звучит. Хотя, например, контракты для АЭС «Аккую» (Турция) и АЭС «Бушер» (Иран) предполагают возврат ОЯТ в Россию на переработку.

 

В случае успеха испытаний REMIX-ТВС на Балаковской АЭС и обкатки лизинговой схемы с «Росэнергоатомом» новая топливная технология вполне может стать востребованной на мировом рынке, а Росатом сможет занять ключевую позицию в глобальной инфраструктуре ядерно-топливного цикла.

 

Сотрудничество с Австралией и в перспективе с Канадой позволит расширить рынок для REMIX-технологии. Однако в данном случае вопрос инвестиций в строительство мощностей под переработку урана из этих стран потребует скрупулезного подхода, чтобы не получилось так, что заводы построены, а ОЯТ на переработку не пойдет из-за каких-либо очередных санкций.

atomicexpert-old.com

«На Балаковской АЭС в Саратовской области впервые загружено инновационное ядерное РЕМИКС-топливо » в блоге «Энергетика и ТЭК»

В реактор энергоблока № 3 Балаковской АЭС загружены первые тепловыделяющие сборки с инновационным РЕМИКС-топливом, которое позволит повысить эффективность использования урана в атомной энергетике.

Операция по загрузке топлива состоялась в ходе планово-предупредительного ремонта энергоблока, по окончании которого (9 августа 2016 г.) начнется этап опытно-промышленной эксплуатации новейшего ядерного топлива для реакторов ВВЭР.

РЕМИКС-топливо получают из неразделенной смеси регенерированного урана и плутония, которая образуется при переработке отработанного ядерного топлива. В выделенную смесь добавляют небольшое количество обогащенного урана.Таким образом, повторно используется не только плутоний, содержащийся в облученном топливе, но и невыгоревший уран-235. Данная технология при масштабном производственном использовании позволит в будущем снизить потребление природного урана в атомной энергетике.

«Всего в реактор наряду со стандартным топливом загружены три тепловыделяющие сборки, в каждой из которых вместе с обычными урановыми твэлами (их в сборке более 300) находятся шесть элементов с РЕМИКС-топливом, — прокомментировал начальник отдела ядерной безопасности и надежности Балаковской АЭС Александр Ермолаев. — Такого количества достаточно, чтобы по результатам опытно-промышленной эксплуатации подтвердить проектные свойства твэлов нового типа».

Планируется, что в активной зоне реактора энергоблока № 3 Балаковской АЭС загруженное РЕМИКС-топливо пробудет не менее 2-х топливных кампаний — это около 3-х лет. Всё это время будет вестись эксплуатационный контроль за его состоянием. После выгрузки из реактора облученные тепловыделяющие сборки доставят в специализированную организацию для выполнения послереакторных исследований. Над проектом работали более десятка предприятий российской атомной отрасли, в том числе Радиевый институт имени В.Г. Хлопина, национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», ОКБ «Гидропресс», предприятия топливной компании «ТВЭЛ», концерн «Росэнергоатом», и другие. Тепловыделяющие сборки ТВС-2М для реактора ВВЭР-1000 изготовлены и дооснащены твэлами нового типа на Новосибирском заводе химконцентратов.

sdelanounas.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта