22 ноября 2014

НОУ для американского трития

AtomInfo.ru

Главная бухгалтерская служба США (GAO, аналог Счётной палаты) выпустила доклад по проблеме не связанного обязательствами обогащённого урана, пригодного для использования в военных целях.

ВОУ и НОУ для военных

Уран в США обогащают на протяжении более 60 лет как для гражданских, так и военных целей.

Вплоть до 1992 года, обогащением занималось непосредственно министерство энергетики (DoE) и его предшественники. В 1992 году была создана государственная компания USEC, впоследствии приватизированная (закон о её приватизации принят в 1996 году, процедура завершена в 1998 году).

USEC являлась единственной компанией, обогащавшей уран с использованием американских технологий. В мае 2013 года компания прекратила работы на последнем коммерческом обогатительном заводе - ГДЗ "Падука". Финансовое положение компании значительно ухудшилось. В марте 2014 года она воспользовалась главой 11 кодекса США о банкротстве, предусматривающей реорганизацию компании.

Трудности, возникшие у USEC, поставили под вопрос судьбу американской программы создания центрифуг для коммерческого использования "American Centrifuge", на разработку которых компания затратила в общей сложности 2,5 миллиардов долларов. В апреле министерство энергетики временно передало контроль за проектом Окриджской национальной лаборатории (ORNL). Окончательная судьба проекта пока что не определена.

Военные потребности США в обогащённом уране можно разделить на две части. Американцам нужен НОУ для реакторной наработки трития и нужен ВОУ для загрузки в активные зоны транспортных реакторов.

ВОУ в настоящее время в Соединённых Штатах не производится. Однако эта страна располагает значительными складскими запасами ВОУ. По оценке аудиторов GAO, запасов должно хватить до 2064 года при условии, если ВОУ не будут разубоживать или тратить на иные нужды.

Проблема трития стоит более остро. Данный изотоп имеет период полураспада 12,33 года, и его запасы подлежат периодическому обновлению. Соответственно, США требуются для цели наработки трития определённые количества НОУ, и единственным коммерческим поставщиком НОУ выступала компания USEC.

Разделительные заводы в США

DoE не может просто обратиться на мировой рынок для закупки НОУ, с помощью которого будет нарабатываться военный тритий. Для трития нужен НОУ, не связанный обязательствами по мирному использованию. Более того, подобные обязательства должны отсутствовать на всех стадиях получения НОУ, начиная от добычи природного урана.

После закрытия ГДЗ "Падука" на территории Соединённых Штатов осталось единственное действующее коммерческое предприятие по обогащению урана - завод "URENCO USA".

На нём используются европейские разделительные технологии, и выдаваемая продукция должна применяться только в мирных целях в соответствии с соглашением между США и тремя европейскими государствами-владельцами URENCO, подписанным 24 июля 1992 года.

Свой разделительный завод на территории США планирует построить группа AREVA. На нём будут использоваться те же технологии, что и на заводе "URENCO USA". Он будет работать в соответствии с пятисторонним соглашением - США, Франция и три страны-владельца URENCO - от 24 февраля 2011 года, которое также ограничивает потребителей исключительно гражданским сектором.

Компания GLE имеет планы по коммерциализации в США лазерного обогащения урана по технологии SILEX. Однако данная технология была приобретена у Австралии, и по ней также было подписано в 1999 году соглашение о мирном использовании.

Таким образом, ни один из разделительных заводов, действующих или планируемых к строительству на территории США, не сможет производить не связанный обязательствами НОУ.

Вывод справедлив для того случая, если DoE в итоге не станет предпринимать усилий по доведению до коммерческого применения программы "American Centrifuge".

План DoE

На ближне- и среднесрочную перспективу министерство энергетики видит три источника получения НОУ для наработки трития. Фактически, все они так или иначе завязаны на складские запасы.

Компания TVA, в реакторах которой осуществляется наработка трития, имеет действующий контракт с компанией USEC (её новое название - "Centrus"), в соответствии с которым последняя обязалась поставлять НОУ для этих целей до середины 2015 финансового года. Очевидно, что сейчас поставки по этому контракту идут из складских запасов USEC.

Второй источник не связанного обязательствами НОУ - запасы, образовавшиеся у министерства в результате серии обменов партий урана, инициированных в мае 2012 года. Министерство заверило аудиторов в том, что в результате у него накопился запас НОУ, достаточный для 15 лет наработки трития в одном реакторе.

Наконец, третьим источником может стать правительственная программа "Mixed Oxide Backup LEU Inventory Project", в рамках которой предполагалось разубоживание партии ВОУ под нужды создания MOX-топлива. У министерства по данной программе имеется резерв не связанного обязательствами НОУ, и его возможно использовать для наработки трития на протяжении шести лет.

Проанализировав все доступные по теме документы министерства, аудиторы GAO составили собственное представление о складских запасах не связанного обязательствами НОУ (см. рисунок ниже). Мнение аудиторов оказалось более пессимистичным, чем министерское - на складских запасах можно обеспечивать наработку трития до 2030 года.

Однако и этот прогноз может стать слишком оптимистичным в случае, если потребности американских военных в тритии возрастут, и возможностей одного реактора станет мало. В таком раскладе запасы не связанного обязательствами НОУ в США исчерпаются уже в середине 20-ых годов.

Следует добавить, что американские специалисты до сих пор не смогли устранить утечки трития из стержней TPBAR, в которых осуществляется наработка трития, поэтому производство трития для военных в США всё ещё не вышло на плановые показатели. В этой связи нельзя исключать предположение, что американцам придётся подключить к тритиевой программе второй реактор.

Сейчас наработка трития осуществляется на блоке №1 АЭС "Watts Bar". Под вторым реактором, который может быть подключён к программе, подразумевается один из блоков АЭС "Sequoyah".

Переосмысление соглашений

Угроза возникновения дефицита НОУ для наработки трития может подтолкнуть Соединённые Штаты не к пересмотру, но к переосмыслению международных соглашений с участием США, накладывающих ограничения на использование обогащённого урана, полученного с помощью импортных технологий.

Аудиторы утверждают, что DoE и госдепартамент США пока не брались за обсуждение этой темы всерьёз, однако в будущем положение может измениться.

В докладе аудиторов отмечена интересная деталь. По соглашению с австралийцами о приобретении технологии SILEX есть публичное толкование, сделанное президентом США в сообщении конгрессу, прямо разъясняющее, что уран, обогащённый в США по данной технологии, не может использоваться для наработки трития в военных целях.

В то же время, аналогичные публичные толкования соглашений, позволяющих URENCO и AREVA строить на территории Соединённых Штатов разделительные заводы, отсутствуют. Об ограничениях говорится только в документах DoE.

Более того, аудиторы провели собственный анализ этих двух соглашений и не нашли в них явного запрета на использование производимого НОУ для наработки трития. По мнению аудиторов, DoE интерпретирует соглашения "через линзы американских нераспространенческих целей" и поэтому само запрещает использовать НОУ с европейских заводов на территории США в тритиевой программе.

К каким последствиям приведёт снятие данного самоограничения? Иными словами, что будет, если американцы начнут нарабатывать тритий, используя НОУ, который был получен, например, на заводе "URENCO USA"?

Нераспространенцы - в частности, национальное управление по ядерной безопасности (NNSA) США - опасаются возникновения эффекта домино. Создастся прецедент, и без того тонкая линия между гражданским и военным НОУ будет ещё более размыта. Страны, ссылаясь на действия Вашингтона, начнут закупать НОУ на мировом рынке для своих военных программ.

В свою очередь, госдепартамент боится такого развития событий - в этом случае, государства, приобретающие НОУ у американских компаний, смогут также использовать его для наработки трития в своих реакторов, ссылаясь на действия США.

Аудиторы избегают прямо называть "подозреваемые" государства. Но очевидно, что имеются в виду Индия и Китай.

Кроме того, для США как державы с ядерным оружием, просто нельзя попадать по военной ядерной части в зависимость от импорта, уверены в госдепе.

Весьма интересно в этой связи посмотреть на позицию концерна URENCO. По утверждению аудиторов, европейский концерн не считает, что НОУ с "URENCO USA" нельзя использовать для наработки трития.

Соответствующий анализ концерн проводил перед заключением контрактов на поставку ОУП для блоков компании TVA. В документах концерна, полученных аудиторами, содержится однозначный вывод - ОУП с завода "URENCO USA" может использоваться на любом блоке, эксплуатирующемся компанией TVA, включая и блок(и), где ведётся наработка трития.

Впрочем, мнение частных компаний не может перевешивать мнение государственных органов, когда речь заходит о вопросах международных обязательствах по режиму нераспространения. Однако если мнение Вашингтона переменится на противоположное, то URENCO возражать не будет.