10 апреля 2017

В США опубликован доклад о перспективах поставки тяжёлой воды для атомной индустрии

Будущее поставок тяжёлой воды для нужд министерства энергетики (DoE) США вызывает сомнения. Об этом говорится в большом материале, опубликованном в "Knoxville News Sentinel".

Аудит, выполненный силами управления главного инспектора (OIG) министерства энергетики, показал - принимаемые меры по обеспечению поставок тяжёлой воды окажутся недостаточными на горизонте 15 лет.

Соединённые Штаты утратили возможности по производству тяжёлой воды, начиная с 1996 года. Для возобновления производства на заводе Y-12 потребуется более 10 лет от момента принятия такого решения.

Последняя партия тяжёлой воды была выпущена в США в 1982 году. А в 1996 году был демонтирован тяжёловодный завод в Саванна-Ривер.

В 2008 году управление главного инспектора DoE уже поднимало вопрос о ситуации с поставками D2O. Тогда аудиторы сделали вывод о том, что запасы тяжёлой воды в США подойдут к концу в 2019 году.

С тех пор положение несколько улучшилось. Определённое количество тяжёлой воды министерство энергетики получило от оборонного ведомства США - её возможно использовать в военных программах DoE.

Для гражданских целей предназначается партия из 32 тонн тяжёлой воды, приобретённой у Ирана (использовать эту воду в военных программах нельзя по требованиям нераспространения).

Шесть тонн из иранской партии получила национальная лаборатория (ORNL) Окриджа. Её используют в нейтронном генераторе SNS для охлаждения внутреннего отражателя (inner reflector plug).

Оставшуюся часть иранской партии тяжёлой воды перепродадут частным компаниям.

Предпринятые после 2008 года меры отодвинули исчерпание запасов D2O в США на 2031 год.

Однако "зависимость от неопределённых источников" поставок и "неадекватное планирование" в национальном управлении по ядерной безопасности (NNSA), в чью сферу ответственности входит обеспечение министерства энергетики тяжёлой водой, могут поставить под угрозу научные исследования и, в особенности, военные ядерные программы США после 2031 года, считают аудиторы.

Министерство обороны США помогло после 2008 года министерству энергетики и передало последнему некоторое неназываемое количество тяжёлой воды. Но более надеяться на поставки от военных DoE не сможет.

Другой потенциальный источник поставок D2O - импортные закупки. Но, по мнению аудиторов, мировой рынок тяжёлой воды "слишком нестабилен", чтобы на него полагаться всерьёз - он подвержен сильным флуктуациям цен и страдает от ограничений на поставки.

В качестве примера нестабильности аудиторы приводят ситуацию с Канадой. Некогда надёжный поставщик тяжёлой воды, Канада ограничила её продажи в США.

Впрочем, история с канадскими ограничениями приобрела в прошлом году скандальный оттенок. Нераспространенцы из вашингтонской организации ISIS утверждали, что переговоры с канадцами были сорваны как раз ради иранской сделки.

Директор ORNL Том Мейсон (Thom Mason) высказывается более осторожно:

"Мы были в процессе прохождения процесса закупок, примерно в то же время, когда было заключено соглашение по иранской ядерной программе. Это предоставило нам альтернативу, которая, как оказалось, совпала с пожеланиями президентской администрации".

В любом случае, покупка тяжёлой воды у Ирана - это разовая акция. Кроме того, импортная D2O не может быть задействована в военных программах.

Ещё один источник D2O - запасы обеднённой тяжёлой воды в Саванна-Ривер. Окриджская лаборатория в прошлом уже купила семь тонн из этих запасов для нужд генератора SNS, но этого количества оказалось недостаточно, и в генераторе пришлось использовать лёгкую воду.

Хранящуюся в Саванна-Ривер обеднённую D2O можно было бы дообогатить по дейтерию. Однако расчёты, выполненные в DoE, показывают, что такая работа обойдётся слишком дорого, поэтому министерство намерено отправить запасы из Саванна-Ривер на утилизацию.

Для национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIF) предлагается возможность использовать тяжёлую воду повторно, после переработки.

Аудиторы уточняют - действительно, одна из частных компаний могла бы взяться за такую работу, но дело в том, что браться она пока не собирается. Если в NNSA примут решение о целесообразности повторного использования D2O в NIF и договорятся с упомянутой компанией, то на выполнение проекта уйдёт не менее четырёх лет.

Следующий вариант - перейти в военном ядерном секторе США на новые технологии, позволяющие снизить потребности в тяжёлой воде.

Так, на заводе Y-12 в последние годы реализовали новый технологический процесс для работы с компонентами ядерных боеприпасов, требующий меньшего расхода тяжёлой воды. Но первые результаты применения нового процесса оказались не столь обнадёживающими, как предполагалось, и завод, скорее всего, вернётся к старым методам.

"Управление главного инспектора министерства энергетики предупреждает NNSA - неопределённость в потребностях по тяжёлой воде после 2031 года и значительные временные затраты на создание производства тяжёлой воды и производств по её дообогащению или переработке для повторного использования ставят DoE перед угрозой невозможности выполнения работ по ядерно-оружейному направлению в долгосрочной перспективе", - резюмирует издание.