17 декабря 2019

Эффективность ядерного топливного цикла Франции: чему мы можем научиться?

«Орано» Завод по переработке в Ла-Аг компании «Орано». С момента его ввода в эксплуатацию в 1976 году на нем было переработано более 34 000 метрических тонн отработавшего топлива «Орано»

Франция является одной из стран с самой высокой долей атомной энергетики в производстве энергии: в 2018 году 58 ядерных энергетических реакторов вырабатывали во Франции почти 72% электричества. Однако вместе с этой электроэнергией французские ядерные реакторы производят значительное количество отработавшего топлива и радиоактивных отходов.

По словам французских экспертов, эффективность национальной политики Франции в отношении отработавшего топлива объясняется, помимо жесткого законодательства и наличия наделенного широкими полномочиями регулирующего органа, стандартизацией ее ядерных реакторов и осуществлением политики повторного использования отработавшего топлива. Благодаря этому достигается эффективность и безопасность при поставке топлива и сокращается негативное воздействие радиоактивных отходов.

Во Франции все действующие энергетические установки представляют собой реакторы с водой под давлением, относящиеся всего к трем стандартным типам, спроектированным «Фраматомом»: трехконтурным мощностью 900 МВт (34 реактора), четырехконтурным мощностью 1300 МВт (20 реакторов) и четырехконтурным мощностью 1450 МВт (4 реактора). Таким образом, французские ядерные энергетические реакторы имеют самую высокую степень стандартизации среди стран с большим количеством реакторов. Это также позволяет стандартизировать работу на конечной стадии ядерного топливного цикла, которая включает обращение с отработавшим топливом и отходами, вывод из эксплуатации и восстановление окружающей среды.

Для утилизации почти 1150 тонн отработавшего топлива, которое она ежегодно производит, Франция, как и ряд других стран, довольно рано приняла решение замкнуть свой национальный ядерный топливный цикл, повторно используя или перерабатывая отработавшее топливо. В результате французская атомная промышленность может обеспечить извлечение урана и плутония из отработавшего топлива для повторного использования, тем самым сокращая объем высокоактивных отходов.

Процесс повторного использования ядерного топлива включает преобразование отработавшего плутония, образующегося в ядерных энергетических реакторах в качестве побочного продукта сжигания уранового топлива, и урана в «смешанный оксид» (MOX), который может быть вновь использован на атомных электростанциях для производства большего количества электроэнергии.

«Повторное использование отработавшего топлива является одним из основных элементов стратегии французского ядерного сектора, имеющего более чем 30-летний промышленный опыт в этой области», — отметил Дени Лепе, старший вице-президент и начальник Отдела ядерного топлива французской электроэнергетической компании ЭДФ, управляющей атомными электростанциями страны, - «Это позволяет ограничить объем материалов и свести к минимуму количество отходов, обеспечивая их безопасное кондиционирование. Эта стратегия, являющаяся одной из важных составляющих в масштабах всего производства ядерной энергии во Франции, вносит значительный вклад в достижение энергетической независимости страны».

ЭДФ, КАЭ Карта ядерных установок Франции ЭДФ, КАЭ

Посредством вторичной переработки можно извлечь до 96% поддающегося повторному использованию материала из отработавшего топлива. В своем 6-м национальном докладе в рамках Объединенной конвенции о безопасности обращения с отработавшим топливом и о безопасности обращения с радиоактивными отходами Франция сообщает, что благодаря национальной политике повторного использования отработавшего топлива стране для эксплуатации ее энергетических установок требуется на 17% меньше природного урана.

Французская компания «Орано», которая отвечает за деятельность, связанную с ядерным топливным циклом, обеспечивает топливом атомные электростанции страны и утилизирует производимые ими отходы, сообщила, что ее стратегия заключается в переработке отработавшего топлива и оптимизации энергоотдачи ядерного топлива. Переработка осуществляется на перерабатывающем заводе в коммуне Ла-Аг и на заводе «Маркуль», занимающемся производством МОХ-топлива.

Со времени начала функционирования завода в Ла-Аг в середине 1960-х годов на нем было безопасным образом переработано более 23 000 тонн отработавшего топлива — этого достаточно для обеспечения работы всех ядерных реакторов Франции в течение 14 лет.

Отработавшие тепловыделяющие сборки с различных атомных электростанций перевозятся в Ла-Аг, где они хранятся в бассейне выдержки. Затем отделяются компоненты отработавшего топлива и извлекаются пригодные для повторного использования материалы. На заводе «Мелокс» плутоний смешивается с обедненным ураном для получения МОХ-топлива.

По словам Джона Сервена, старшего вице-президента по маркетингу и поддержке продаж компании «Орано», эта стратегия переработки и повторного использования требует постоянной тесной координации между различными промышленными предприятиями. В их число входят предприятия, отвечающие за управление реакторами, топливным циклом и инфраструктурой утилизации и обеспечивающие слаженность работы комплексной промышленной системы.

«Это подтверждает преимущества данной стратегии: во-первых, ограничивается количество ядерных отходов; во-вторых, благодаря повторному использованию материалов экономятся урановые ресурсы; и, наконец, идет подготовка к будущему в целях укрепления энергетической независимости Франции и обеспечения устойчивости ядерной энергетики», — добавил г-н Сервен.

Управление по ядерной безопасности (АСН) Франции регулярно проводит оценку воздействия этого подхода на безопасность.