Мало кто знает, что российский ТВЭЛ заключил контракт на поставку топливных сборок ТВС-Квадрат для реакторов западного типа PWR с фирмой Vattenfall (Швеция, АЭС Рингхальс, 3 и 4 блоки).

По контракту получается, что у ТВЭЛа будет около 1/4 от объёма поставок топлива на эти блоки. Ценник как бы указывает на то, что речь идёт только о фабрикации топлива из давальческого урана (это общепринятая практика, что бы ни говорили, а контракты ТВЭЛа на комплексную поставку, когда заказчику делают топливные сборки из урана с собственных рудников и обогатительных фабрик ТВЭЛ — исключение из правил).

Логику шведов понять сложно, т.к. всегда проще работать с одним поставщиком, имея возможность к переходу на альтернативные поставки в случае форс-​мажора, а тут 3 фирмы по очереди поставляют разное топливо. «Сборная солянка» в активной зоне — это совсем не хорошо. Странно это.

Впрочем, есть мнение, что шведы готовятся к перебоям с поставками топлива и поэтому нарабатывают опыт работы с разными сборками и топливами в одном реакторе. Когда на рынке дефицит — придется покупать то, что удастся достать, и в тех количествах, какие удастся. Тут уж не до жиру. Но об этом подробнее ниже.

В конструкции «ТВС-Квадрат» для европейских реакторов PWR используется топливо из диоксида урана с обогащением по U-235 до 5% с добавкой гадолиния. Гадолиний используется в качестве выгорающего поглотителя нейтронов — по мере того, как выгорает топливо, выгорает и гадолиний, компенсируя снижение активности сборок.

Для современных российских водо-водяных реакторов (ВВЭР-1000, ВВЭР-1200) используются сборки TBC-2М шестигранного сечения. В отличие от более ранних ТВС-2, в ТВС-2М укорочены концевые детали и, соответственно, удлинен топливный столб активной зоны, вниз на 100 мм и вверх на 50 мм, и введена 13-я решётка внизу, которая закрепляет пучок в зоне гидродинамической нестабильности. Дополнительно оптимизированы дистанционирующие решётки для уменьшения гидродинамического сопротивления. Назначение ТВС-2М — 18-месячный топливный цикл. В эксплуатации с 2006 года (энергоблок №1 Балаковской АЭС). На работу с ТВС-2М переводятся энергоблоки, работавшие на ТВС-2.

Попытка прорыва ТВЭЛа на американский рынок реакторов типа Вестингауз (через GNF-A) пока тормозит, ждём опытную партию.

Вообще, чтобы не было шапкозакидательского настроения, сообщаю вам, что российский ТВЭЛ обеспечивает поставку всего лишь около 17% мирового рынка топливных сборок (хотя на реакторах советского типа ТВЭЛ почти монополист). Для сравнения — фанцузская Areva обеспечивает около 31% мирового рынка сборок, Вестингауз-Тошиба — 26% мирового рынка. Топливные сборки делает около 20 компаний, в том числе такие, о которых вы никогда не слышали, вроде Babcock and Wilcox или там Duke Cogema Stone Webster. Нормальные страны стараются сами делать сборки для реакторов, стоящих на их земле — например, для южнокорейских реакторов все сборки производит Korea Nuclear Fuel. В Германии топливными сборками занимается Сименс.

А вот с фабрикацией топливных таблеток из урана и всякого прочего радиоактивного ситуация иная — у российского ТВЭЛа почти половина мирового объема производства:

Цифры в таблице — это так называемые «работы по разделению изотопов» (обогащению), они исчисляются в специальных единицах работы разделения (ЕРР, англ. Separative work unit, SWU).

Грубо говоря — в топливные сборки Вестингауза и многих других напиханы таблетки из урана, произведенные на русских заводах. И уран этот обогащен на русских центрифугах. А если таблетки не русские — то производства немцев из URENCO, даже если заводик у них построен в Мексике. Сами США делать это уже практически разучились.

При этом надо четко понимать, что такие объемы поставок не соответствуют запасам урана в России и ближайших к ней странах:

Больше того — российского урана (урана из месторождений на территории РФ) на рынок поступает лишь 5% от мирового объема добычи. Для сравнения — из Казахстана идет около 36% мировой добычи. Вам ничего не кажется странным в этих цифрах, если сравнить их с диаграммой запасов?

Да-да, вы всё правильно поняли — Россия в максимальном темпе выгребает месторождения в Казахстане. Чтобы к моменту, когда уран на шарике начнет кончаться — в России были хорошие запасы, а вот в Казахстане уже ничего не было. Это позволит избежать конфликта с Китаем и прочими странами за казахстанские запасы.

Кроме того, Россия подгребла под себя множество урановых месторождений в других странах. Вплоть до того, что от Хиллари Клинтон Путин получил контроль над месторождениями, которые раньше принадлежали американцам. Незадаром, понятно — эта коррупция в Америке для кого надо коррупция, все СМИ сразу заткнулись, как Трамп эту тему не раздувал.

А теперь внимание — страной с крупнейшей ядерной энергетикой является не Россия и даже не Франция, ей являются США. В США работают 99 ядерных реакторов с суммарной мощностью около 99 гигаватт.

В России работают 34 реактора мощностью немного менее 25 гигаватт — ровно в 4 раза меньше, чем в США. Во Франции 58 реакторов на 63 гигаватта, в Японии 48 реакторов на 42 гигаватт.

После России идут Китай и Южная Корея — у каждой страны по 24 реактора, на 20 и 22 гигаватта установленной мощности.

А теперь смотрите — фактом является то, что мировые потребности в уране для фабрикации ядерного топлива уже довольно давно превышают мировую добычу. То есть ядерного топлива хронически не хватает. И больше всего от этого страдают, разумеется, США.

Хуже того — сейчас расход урана составляет 67 000 тонн в год, так что всех мировых запасов урана (разведанных) хватит лишь на 54 года такой эксплуатации, а рентабельных для добычи — лет на 20-25, не больше. Это реальная катастрофа.

Именно поэтому США продавили «зеленую повестку» и заставляют своих рабов в быстром темпе сворачивать ядерную энергетику. Есть даже вполне осознанные подозрения, что катастрофа Фукусимы была специально подстроена — если даже американцы не вызвали искусственно цунами, то уж организовать отключение энергии и диверсию на резервных генераторах они точно могли. Затем раздувание истерики в прессе — и вот уже не только Япония отключает АЭС, но и Германия с другими странами Европы начинают быстро останавливать и демонтировать свои АЭС.

В этой связи нетрудно предсказать, что очень скоро украинские нерабы распрощаются со своими АЭС, под тем или иным предлогом. И им надо молиться каждый день по десять раз, чтобы таким предлогом стала не масштабная авария на АЭС с выбросом радиоактивности на половину Украины. Америке это надо — она это устроит, жизни папуасов ее никогда не волновали. Заодно очередной «Чернобыль» подстегнет европейцев быстрее демонтировать свои станции.

Вот такая вот печальная ситуация вырисовывается. Но для России она совсем не такая печальная.

Во-первых, Россия не случайно скупает по всему миру отработанные «хвосты» — как выгоревшее топливо, так и остатки от обогащения урана. Российские центрифуги позволяют выжать из этих отходов еще довольно много топлива. Во-вторых, Россия явным образом собирается как можно дольше не трогать собственные запасы урана — чтобы, когда весь мир начнет трясти от нехватки ядерной генерации, получить конкурентные преимущества дешевой атомной энергии для промышленности России.

Ну и, в-третьих, Россия постепенно делает большие реакторы-размножители, чтобы запустить цикл на быстрых нейтронах. В таких реакторах при работе обычный уран-238 (которого в 100 раз больше, чем топливного урана-235) превращается в ядерное топливо.

Энтузиасты цикла на быстрых нейтронах обычно не знают, что стоимость АЭС с реакторами на такой основе (АЭС-БР) по проектам 60-х гг. оказалась в 1,5-2,0 раза выше, чем обычных АЭС с реакторами на медленных нейтронах. Именно поэтому их никто не стал строить. Согласно имеющимся прогнозам, достижение конкурентоспособности АЭС-БР (с реакторами 4-го поколения) можно ожидать только после 2025 г. при эквивалентной цене урана порядка 200 долл/кг.

К счастью для нас, в США в 70-е гг. было принято решение отказаться от ввода БР-размножителей и переработки ОЯТ и сделать ставку на концепцию открытого ЯТЦ. Хотя у американцев тогда были вполне годные проекты. А теперь-то уже всё, поезд ушел.

В Западной Европе лидером в разработке БР является Франция, однако французская программа развития АЭС-БР практически свернута.

Япония, в отличие от США и Франции, до аварии на АЭС «Фукусима-1» выполняла программу разработки БР с намерением к 2020 г. начать продажу японской технологии БР другим странам. Однако авария вынудила правительство объявить о замораживании работ над БР, и я думаю, что японских реакторов на быстрых нейтронах уже не будет никогда.

Так что конкуренция российским размножителям не предвидится.

В последние годы появился ряд отечественных альтернативных инновационных проектов, также решающих проблемы замыкания ЯТЦ: концепция шаро-насыпной активной зоны, концепция реактора-конвертера с жидкометаллическим топливом и теплоносителем. Их реализация позволила бы повысить безопасность, снизить удельные капитальные затраты и стоимость обслуживания ядерного топливного комплекса.

Источник - Proper специально для TopRu.Org .

• • 100
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5