Петербургские ученые Радиевого института им. В. Г. Хлопина разрабатывают технологию переработки радиоактивных отходов

27 августа 2019

Петербургские ученые из Радиевого института им. Хлопина разрабатывают инновационную технологию переработки радиоактивных отходов с перспективой экспорта. Уникальная технология позволит России стать привлекательной для зарубежных государств, в которые экспортируется или планируется экспортировать российское ядерное горючее.

Во времена СССР из построенных Советским союзом атомных станций на территории иностранных государств отработавшее ядерное топливо (далее ОЯТ) возвращалось обратно в СССР для переработки. После распада СССР к началу 2000-х гг. возвращали лишь четыре государства: Украина, Болгария, Словакия и Чехия. В 2017 году отгрузили лишь Болгария и Украина, при том, что последняя активно сооружает свое хранилище и планирует начать хранить ядерные отходы со следующего года в Чернобыльской зоне, но вопрос переработки ОЯТ на данный момент остается открытым. По госзакупке на сумму 14 млн рублей Радиевого института им. Хлопина можно утверждать, что Россия нацелена предложить иностранным государствам экологичный и доступный способ переработки ядерных отходов, тем самым вернув позиции на этом рынке.

Изучив техзадание закупки, можно прийти к выводу, что ученые заняты разработкой инновационной технологии глубоко фракционирования высокоактивного рафината, вырабатывающегося в процессе утилизации ОЯТ. Начали разработку технологии еще в прошлом столетии, которую планировали применить в проекте завода по переработке радиоактивных отходов РТ-2. В связи с распадом СССР завод не построили, а первые попытки эксперимента удалось осуществить только в 1990-х годах. Сейчас же необходимо коммерчески адаптировать разработку согласно требованиям потенциальных клиентов касательно количества, номенклатуры, состава, физической формы и типа упаковки.

Поставщиками считаются иностранные государства, где функционируют или планируют строить атомные электростанции на отечественном топливе. В число поставщиков входят государства Восточной Европы, Ближнего Востока и СНГ.

Дело в том, что при существующих технологиях переработки существенная доля радиоактивных отходов остается в РФ, включая высокоактивный рафинат, который заливают расплавленным стеклом для придания формы в целях удобства при перемещении и хранении. Высокоактивные отходы могут выдерживаться в целях уменьшения тепловыделения до десяти лет, после чего их отправляют в места глубинного захоронения.

Согласно законодательству Российской Федерации, одно из условий ввоза ОЯТ на переработку – возврат образовавшихся после переработки радиоактивных отходов государству-заказчику, объем которых измеряется в нескольких тысячах тонн. К примеру, согласно экспертному мнению программы «Безопасность РАО», при переработке одной тонны ОЯТ вырабатывается примерно 4,5 тонны РАО высокой активности, средней активности – около 150 тонн, низкой активности – 2 000 тонн, которые требуют соответствующего хранения. Как правило, сооружение пунктов глубинного захоронения требует значительных материальных и временных затрат. По сведениям Росатома, ежегодно на переработку приходится 2 000 тонн ОЯТ, а мировой объем накопленных ОЯТ составляет не менее 310 тыс. тонн, из них 22 тыс. тонн на территории России. Ежегодный объем выгружаемых ОЯТ составляет около 700 тонн.

Разрабатываемая учеными Радиевого института технология поможет значительно уменьшить и возможно даже вовсе исключить возврат радиоактивных отходов стране-заказчику. В перспективе, разработка сможет трансмутировать долгоживущие радионуклиды (превращение их в более безопасные под воздействием мощных потоков нейтронов в реакторе).

Справка

На сегодняшний день переработка ОЯТ производится на соответствующих заводах только в четырех государствах мира: Россия, Япония, Франция и Великобритания.

В России действует один завод РТ-1 Производственного Объединения "Маяк" в Челябинской области с ежегодной проектной мощностью 400 тонн ОЯТ, но на данный момент загрузка составляет не более 150 тонн в год. Строительство завода РТ-2 с ежегодной мощностью 1 500 тонн ОЯТ заморожено.

Во Франции действуют два завода с общей мощностью 1 600 тонн в год, которые перерабатывают отходы и многих других стран (страны ЕС, Япония).

Мощность завода «Thorp» в Великобритании составляет 1 200 тонн в год.

Производительность перерабатывающего предприятия Rokkasho в Японии составляет 800 тонн в год, а опытного завода в Tokai-Mura - 90 тонн.