О. В. БОКШИЦ, Л. В. ПРОНИЧЕВА, А. Н. ХАРИЧЕВ1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1OAO “Техснабэкспорт”, Москва
МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ
ОБРАЩЕНИЯ С МОХ-ТОПЛИВОМ
В настоящей работе определяется целесообразность использования МОХ-топлива в качестве энергоносителя для производства электроэнергии, а также анализируются проблемы и преимущества такого использования. Особое внимание уделяется международному опыту, накопленному в данной сфере, а также сотрудничеству Российской Федерации с иностранными государствами относительно обращения с МОХ топливом.
Название MOX (Mixed-OXide fuel) получило топливо, состоящее из диоксидов плутония и U-238, применимое для использования в энергетических реакторах. Основой данной технологии фабрикации топлива стал разработанный в конце 50-х годов двадцатого века Бельгийским центром ядерных исследований и компанией “Belgonucleaire” метод производства способной к делению смеси урана и плутония.
Отрасль фабрикации ядерного топлива характеризуется постоянным повышением качества конечного продукта, ТВС, с применением полученного в ходе эксплуатации опыта и с целью соответствия растущим потребностям энергокомпаний. Повышение степени выгорания топлива позволяет получать тот же объем продукции из меньшего количества высокообогащенного ядерного топлива, а также дает возможность уменьшить расходы не только на фабрикацию топлива, но и на утилизацию облученного ядерного топлива.
Подобная технология применима не только к исключительно урановому топливу, но и к смешанному, т. е. MOX-топливу. На данный момент многие страны мира стали производить и использовать данное топливо в силу некоторых его преимуществ, рассмотренных дальше.
Учитывая быстрый рост запасов очищенного плутония в результате переработки коммерческого ядерного топлива (в процессе деятельности АЭС) и сокращения ядерного вооружения, а также тот факт, что в 1.2 г способного к делению плутония заключено такое же количество энергии, как и в 1 г U-235, использование его энергетического потенциала в процессе выработки электроэнергии представляется довольно перспективным. В пользу МОХ-топлива свидетельствует и то обстоятельство, что на данный момент существует только два способа ликвидации запасов плутония: непосредственное его захоронение и производство МОХ-топлива для сжигания его в реакторах АЭС. При этом не требуется существенных технологических изменений реакторов, а лишь получение соответствующих лицензий контролирующих органов.
Одним из главных преимуществ использования MOX-топлива является достижение глубины выгорания, характерной для уранового топлива, но в то же время оно позволяет решить проблему излишков оружейного плутония. Более того, высокая степень выгорания MOX-топлива делает его более конкурентоспособным по сравнению с урановым топливом, поскольку последнее требует большого количества природного урана и услуг обогащения для достижения той же глубины выгорания, а соответственно и большие расходы.
В рамках российско-американского сотрудничества в данной сфере 1 сентября 2000 года было подписано Соглашение об утилизации плутония, в соответствии, с которым каждая из стран обязуется утилизовать, по крайней мере, 34 тонны плутония оружейного качества. Американская сторона обязалась уничтожить 25,5 тонны плутония через сжигание MOX топлива, а 8,5 тонн – путем иммобилизации. Российская Федерация, в свою очередь, предполагала использовать MOX-технологию для утилизации всего объема заявленного плутония (34 тонны). Примечателен тот факт, что в январе 2002 г. США объявили об отказе от технологии иммобилизации и решении придерживаться исключительно МОХ-технологии.
Помимо данного Соглашения США и Россия намереваются изыскивать любые пути ликвидации излишков плутония, включая использование российского MOX-топлива за пределами страны. Уже анализируется перспектива сжигания российского военного плутония в форме таблеток МОХ в канадских реакторах CANDU.
В настоящей работе также обозначен ряд других международных проектов и программ, направленных как на сокращение запасов плутония в целом, так и на применение МОХ-технологии в частности.
