Программа развития атомной энергетики Китая рассчитана на быстрые реакторы. Ее составной частью является обращение с ядерными отходами.
Китай интенсивно развивает программу ядерной энергетики и планирует к 2020 году довести установленную мощность АЭС по электроэнергии до 40 ГВт. В настоящее время здесь эксплуатируются 11 ядерных энергоблоков общей мощностью 8,7 ГВт, что составляет примерно 2% от всей генерируемой электроэнергии. В стадии строительства находятся 17 блоков общей мощностью 16,2 ГВт, запланировано также строительство ряда новых блоков.
Потребности Китая в ядерной энергии огромные – они оцениваются в 240 ГВт к 2050 году. Планируется пошаговое, двухэтапное развитие атомной энергетики в стране. На первом этапе предполагается расширение программы реакторов на тепловых нейтронах, в основном водо-водяного типа (PWR). На втором будут развернуты реакторы-множители (бридеры) на быстрых нейтронах – FBR.
Стратегия развития бридерных реакторов FBR в Китае предусматривает три стадии. Первая – экспериментальная – уже идет. Проводятся работы на китайском экспериментальном быстром реакторе (CEFR), который вводится в эксплуатацию в конце 2009 – начале 2010 года в Китайском институте атомной энергии (CIAE), в Пекине. CEFR – натриево-охлаждаемый быстрый реактор погружного типа тепловой мощностью 65 MВт (25 MВт электрической мощности), спроектированный с помощью российских специалистов. Вторая стадия развития быстрых реакторов предполагает разворачивание китайского демонстрационного быстрого реактора в провинции Фудзиянь, концептуальная разработка которого начата 2007 году, а ввод в эксплуатацию запланирован на 2018 год.
После этого предполагается развертывание китайских коммерческих быстрых реакторов. Третья стадия развития бридерной реакторной технологии предполагает освоение к 2030 году мощных (1000 – 1500 МВт) демонстрационных быстрых реакторов. (Подробности в публикации главного инженера экспериментального реактора: Xu Mi, CEE of CEFR, CIAE, Nuclear Engineering International, 54 (665) 18-19 (2009)).
Китай выбрал стратегию закрытого ядерного топливного цикла с рециклингом урана и плутония для производства нового топлива. Обращение с радиоактивными отходами – составная часть этого цикла. Стратегия предусматривает минимизацию отходов (уменьшение их производства, насколько возможно), переработку для уменьшения объема, кондиционирование и захоронение низко- и среднеактивных РАО в приповерхностные хранилища и остекловывание высокоактивных отходов с последующим захоронением в глубоких геологических формациях. Для кондиционирования низко- и среднеактивных отходов выбраны цементы, причем Китай весьма успешно осваивает новые цементные материалов на основе кальциево-сульфо-алюминатных систем. Лидирующие позиции в этом направление занимает группа исследователей, руководимая Жунфенгом Ли из Института ядерной и новой энергетической технологии университета Циньхуа в Пекине. Для высокоактивных отходов, образующихся при переработке ядерного топлива, разрабатывается технология остекловывания, хотя исследовательские работы ведутся и по стеклокомпозиционным и кристаллическим матрицам. На начальной стадии работ основное внимание уделялось установкам с плавителями керамического типа, например, такими, которые используются в Германии, Японии, США и России. В настоящее время работы ведутся по освоению плавителей с типа «холодный тигель», технология которых хорошо разработана во Франции и в России. Для иммобилизации радионуклидов выбраны боросиликатные стекла.
Гамма-сканер для проверки упаковок с радиоактивными
отходами DrumScan HRGS MK II (BIL, UK)
установлен в Китае с помощью МАГАТЭ
Эксперт МАГАТЭ, профессор Билл Ли обсуждает
с китайскими специалистами Мейшаном Ли,
Лей Вонг и Хуа Жанг вопросы тестирования упаковок
В последнее время МАГАТЭ организовало ряд экспертных миссий для оказания Китаю консультативной помощи по проблемам обращения с РАО. Последняя миссия, состоявшаяся 7-11 декабря 2009 года, была направлена на освоение технологии остекловывания высокоактивных отходов. Эксперты оказали помощь китайским специалистам в выборе технологических параметров и стабилизации матриц, в моделировании долговременного поведения стекол при геологическом захоронении. Обсуждались протоколы тестирования стекол, вопросы безопасности долговременного хранения и захоронения канистр с остеклованными отходами. Помощь МАГАТЭ Китаю была признана весьма существенной, позволяющей планировать последующие работы CIAE в соответствии с современными технологиями обращения с радиоактивными отходами и с учетом опыта таких авторитетных организаций как NNL в Великобритании, SRNL в США, ПО «Маяк» и ГУП МосНПО «Радон» в России.