После ввода в эксплуатацию в 2012 году «сухого» хранилища отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), обеспечившего надежное и безопасное хранение ОЯТ, на Горно-химическом комбинате Железногорска сосредоточились на строительстве новых промышленных объектов — опытно-демонстрационного центра по переработке ОЯТ и завода MOКС-топлива. После их ввода в эксплуатацию комбинат сможет приступить к реализации так называемого замкнутого ядерно-топливного цикла — промышленного процесса, включающего в себя технологии безопасного хранения и переработки ОЯТ для многократного использования в качестве топлива атомных электростанций и производства радиоизотопной продукции.
Как отметил на прошедшем в Красноярске VII Региональном общественном форуме-диалоге «Атомные производства, общество, безопасность — 2014» генеральный директор ГХК Петр Гаврилов, окончание строительства опытно-демонстрационного центра и завода МОКС-топлива, и их ввод в эксплуатацию — перспектива ближайших нескольких лет. Однако уже сейчас российские атомщики во многом опережают своих коллег в других атомных державах в создании замкнутого ядерно-топливного цикла. Еще в процессе строительства новых объектов железногорский комбинат посетили делегации из Японии, США и Франции — ознакомиться с российским опытом. При этом зарубежные специалисты, в том числе французы — признанные «передовики» международной атомной отрасли, отмечали, что многие из технологий, реализуемых на ГХК, на сегодня не имеют аналогов в мире и категорируются как следующее поколение атомной техники.
Мирные рельсы перспективы
В своем выступлении на форуме руководитель ГХК отметил, что задача создания ядерного щита страны, которую комбинат выполнял на протяжении полувека, на данный момент завершена, и предприятие полностью встало на мирные рельсы. (Напомним, реактор АДЭ-2, вырабатывавший оружейный плутоний, был остановлен в Железногорске в 2010 году). При этом новые задачи, которые поставило перед ГХК государство, не менее сложны и ответственны — комбинат был выбран для реализации проекта замыкания ядерного топливного цикла.
Главной причиной выбора ГХК было то, что предприятие имеет почти 30-летний опыт обращения с отработавшим ядерным топливом — так называемое «мокрое» хранилище ОЯТ на комбинате функционирует с 1985 года. А также полувековой опыт радиохимического производства. В период с 2008 по 2011 год оно было модернизировано — значительно повышена сейсмоустойчивость хранилища, усилен фундамент и строительные конструкции, облегчена кровля. Самое главное — увеличена производительность и надежность системы охлаждения контейнеров с ОЯТ, соответственно, их безопасность. Как отметил Петр Гаврилов, эти меры позволили обеспечить бесперебойную работу российских АЭС (в смысле приема от них ОЯТ) до ввода в эксплуатацию новых мощностей по хранению отработавшего топлива.
Новые мощности, а именно, «сухое» хранилище ОЯТ, были запущены на ГХК в феврале 2012 года. Ввод в эксплуатацию «сухого» хранилища означал выход предприятия на качественно новый уровень обращения с ОЯТ. Дело в том, что в отличие от «мокрого» хранилища, в «сухом» реализован принцип «пассивной безопасности». Так называемое «сухое» хранение основано на естественной конвекции воздуха, которая обеспечивает отвод тепла от контейнеров с ОЯТ. Проще говоря, что бы ни произошло — потеря электроснабжения, ошибка персонала, техногенная или природная катастрофа — с контейнерами ничего не случится.
Руководитель ГХК также отметил беспрецедентный уровень сейсмоустойчивости обоих хранилищ ОЯТ. Так, «мокрое» соответствует 8-балльному уровню сейсмической безопасности, «сухое» способно выдержать землетрясение мощностью 9,6 баллов и выстоит даже при падении на него самолета.
Следующий этап — переработка
Хранение ОЯТ — только первоначальный этап создания замкнутого ядерно-топливного цикла. И именно потому, что на ГХК эти процессы уже налажены и отработаны, реализацию дальнейших этапов было решено продолжить на этом предприятии. Сейчас на комбинате полным ходом идет строительство опытно-демонстрационного центра (ОДЦ), в котором будут отрабатываться технологии переработки ОЯТ. Российские идеи в этом направлении уже заинтересовали атомщиков из Франции и США, которые приезжали с ними ознакомиться и дали им самую высокую оценку. Главное преимущество российских технологий переработки ОЯТ в том, что они позволяют полностью исключить выброс в окружающую среду радиоактивных отходов, чего никак не могут добиться зарубежные коллеги российских атомщиков. — К примеру, французы на сегодня продолжают сбрасывать в окружающую среду тритий, что, на наш взгляд, на современном этапе развития атомной отрасли недопустимо. Сейчас мы с ними сотрудничаем, оказываем методическую помощь в исключении выбросов радиоактивных отходов в атмосферу при переработке ОЯТ, — отметил Петр Гаврилов.
Одновременно со строительством ОДЦ на железногорском комбинате возводится так называемый завод МОКС-топлива. Он станет завершающим звеном в замкнутом ядерно-топливном цикле (МОКС-топливо (англ. Mixed-Oxide fuel) — смесь оксидов урана и плутония). На этом производстве в результате переработки ОЯТ будет выделяться плутоний, который в дальнейшем опять будет отправляться в ядерные реакторы АЭС.
Таким образом на комбинате будет реализована промышленная инфраструктура замыкания ядерно-топливного цикла, которая включит в себя централизованное «мокрое» и «сухое» хранилище ОЯТ, опытно-демонстрационный центр по переработке ОЯТ и завод МОКС-топлива.
Проекты в рамках железногорского кластера
Параллельно ГХК активно участвует в создании железногорского кластера инновационных технологий, реализуя ряд актуальных проектов. В их числе организация производства бета-вольтаических элементов питания на основе изотопа никеля-63 в сотрудничестве с зеленогорским ЭХЗ. — Это сложнейшая научно-техническая задача, включающая несколько циклов и переделок технологий, которыми обладает Россия, и в которых является мировым лидером. В этом направлении у нас сегодня нет конкурентов, но решение данной задачи требует углубленной проработки, — отметил Гаврилов.
Кроме того, ГХК планирует производство на базе своего опытно-демонстрационного центра радиоизотопов, выделяемых из ОЯТ, для использования в медицине, авиационной и космической отраслях, нефтяной и химической промышленности.
Наконец, еще два проекта в рамках железногорского кластера — производство гамма-датчиков для систем радиационного контроля и очистка редкоземельных металлов от радиоактивных примесей.