В Россию привезли очередную партию регенерированного урана

Мнение эксперта 6 минут 09/02/2022
читать и обсуждать наши новости в телеграме читайте наши новости в телеграме

В ночь на 9 февраля в порт Усть-Луга Ленинградской области прибыл корабль Frisian Summer из Франции с партией регенерированного урана на борту. Экологи опасаются, что после его переработки в России в перспективе останутся тонны радиоактивных отходов.

Это не первая партия, которую французская компания Orano ввозит в страну в рамках контракта с «Росатомом». Из порта контейнеры доставят на Сибирский химический комбинат (СХК) — предприятие компании, находящееся в Томской области.

Такие контракты и с этической точки зрения, и с точки зрения радиационной безопасности не соответствуют национальным интересам и не помогают в решении глобальных проблем климата. А если взглянуть на проблему ещё шире, то мы увидим, что урановая история – часть ещё одной большой проблемы, связанной с рисками дефицита ядерного топлива для атомных станций мира и России.

Давайте разберёмся, как контракты по ввозу регенерированного урана из Франции связаны с глобальным дефицитом урана и почему иностранным компаниям выгодно «обогащать» продукты переработки отработавшего ядерного топлива французских АЭС в нашей стране.

Раньше везли урановые хвосты, сейчас — регенерированный уран. В чём разница?

Большинство АЭС в мире сегодня работают на энергии, получаемой при распаде изотопа уран-235. Изотопы — это разновидности одного и того же химического элемента с разным атомным весом. У природного урана их три — 238U (примерная концентрация 99,3%), 235U (0,7%), 234U (0,0054%). Чтобы получить ядерное топливо для АЭС, содержание изотопа 235U в массе нужно увеличить до уровня 3-5%. Для этого уран должен пройти через процедуру обогащения — его в газообразном состоянии (в виде гексафторида) закачивают в специальные центрифуги, в которых благодаря высокой скорости вращения создаётся центробежная сила, превышающая силу тяготения Земли. Во время этого процесса атомы самого тяжёлого из трёх изотопов – 238U – отделяются от более лёгких. За счёт этого концентрация 235U увеличивается. 

В результате действия центрифуги образуется два продукта: обогащённый уран, который на 3-5% состоит из 235U, а значит, уже может использоваться для производства ядерного топлива, и обеднённый гексафторид урана (ОГФУ), в котором доля 235U составляет порядка 0,3%. Эти остатки и называются «урановыми хвостами». Например, из 100 тонн гексафторида с содержанием 0,7% урана-235 можно получить 10 тонн более обогащённого (до 5%) гексафторида и 90 тонн ОГФУ. Сейчас в распоряжении «Росатома» находится около 1 млн тонн такого ОГФУ (в просторечии — «урановых хвостов»). 

Кроме того, изотоп 235U можно получить из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) АЭС. Эта технология сама по себе очень грязная, при её использовании образуется большое количество твёрдых и радиоактивных отходов. ОЯТ извлекают из реактора после завершения ядерного цикла и перерабатывают — так и получается регенерированный уран. Дальше его можно обогатить, предварительно очистив от нежелательных изотопов, которые в виде жидких растворов закачиваются на СХК под землю. Для обогащения очищенного регенерата «Росатом» использует те же центрифуги — груз из Франции ожидает такая же судьба. 

Почему эти отходы везут в Россию? 

Мировые запасы дешёвого и доступного урана ограничены. По самым оптимистичным оценкам, их хватит ещё как минимум на 80 лет при нынешних мощностях. Урановые месторождения бывают трёх видов: с низкой себестоимостью (до $80 за килограмм урана), средней (до $130) и высокой (до $260). В России находятся всего 2% от мировых запасов урана с низкой себестоимостью. Для сравнения у Казахстана этот показатель равен 31%, у Канады — 15%, у ЮАР, Китая и Бразилии — по 11%. Сейчас многие страны вынуждены переходить на более дорогие запасы — это влияет на рентабельность бизнеса и стоимость атомной энергии. Освоение новых месторождений тоже затруднено, так как с момента проектирования до старта добычи урана может пройти 10-15 лет — долго и ресурсозатратно. 

«Росатом» уже сейчас испытывает определённый дефицит уранового сырья. Запасы с низкой себестоимостью (ниже $80 за килограмм) будут практически исчерпаны уже через 20 лет, то есть, к 2040 году. Из-за этой нехватки сырья компаниям и приходится покупать за границей обеднённый и регенерированный уран. 

В 2020 году потребление урана в России составило 10,3 тысячи тонн, из которых только 2,8 тысячи были закрыты за счёт добычи на территории страны, остальную долю заняло импортное сырьё. При этом, по данным МАГАТЭ, регенерированный уран замещает природный в пределах 1% (с учётом его использования только в Швейцарии, Великобритании и России). 

Радиоактивный груз, следующий из Франции, сможет закрыть часть потребностей «Росатома» в урановом сырье на короткий промежуток времени. Представители компании считают, что эти тысячи тонн «позволят сэкономить столько природного урана, сколько бы пришлось добывать на руднике в течение нескольких лет». Это возможно, если сравнивать, например, с подземным месторождением Стрельцовским: ежегодно на нём добывают порядка 550 т природного урана. 

Европейским странам дешевле отправлять уран на обогащение «Росатому», чем делать это у себя. На это зарубежные компании толкают низкая стоимость электроэнергии и более дешёвая рабочая сила в России.

С 2011 года рыночная конъюнктура складывается таким образом, что дообогащать обеднённый уран из-за рубежа становится выгодно. С этим, вероятно, связано возобновление контрактов на поставку обеднённого урана из Германии в 2019 году. Что особенно примечательно, «Росатом» в рамках этого контракта лишь предоставляет услуги по обогащению урана и возвращает готовый продукт, оставляя на территории России только сверхобеднённый уран, то есть, дважды использованный.

Как это влияет на экологию?

Использование урана вредит экологии на всех этапах ядерно-топливного цикла (ЯТЦ) начиная с добычи. При разработке месторождения выделяется радиоактивный газ радон, который через трещины в горной породе может попадать в атмосферу. Типичным загрязнителем окружающей среды можно назвать углекислый газ — результат использования большого количества техники на дизельном топливе при транспортировке урана. Как и метан, который, к слову, иногда тоже выделяется на шахтах, углекислый газ обладает парниковым эффектом и негативно влияет на климат. И это мы говорим только о самых первых этапах ЯТЦ. 

Радиоактивные отходы, которые неизбежно образуются в процессе выделения урана из ОЯТ, полностью не утилизируются, а отправляются в специальные хранилища. Те из них, которые планируют оборудовать под землёй, ещё называют «могильниками». С течением времени контейнеры могут поддаваться коррозии и разрушаться, что может привести к утечкам, которые окажут негативное влияние на окружающую среду.

А выгоднее и безопаснее ничего ещё не придумали?

Пока «Росатом» и другие атомные корпорации ищут решения для замещения 235U, в мире успешно развиваются другие — неядерные технологии получения энергии. Так, в 2019 году «зелёные» источники энергии (без учёта гидроэлектростанций) произвели больше электроэнергии, чем АЭС. 

Если раньше государствам приходилось финансово поддерживать проекты в сфере развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ), создавать налоговые поблажки или ещё каким-то образом стимулировать рынок, то сейчас, например, в Германии «зелёные» станции начинают самоокупаться. Ветровые и солнечные электростанции уже достигли паритета цены, а по мощности вполне сопоставимы с традиционными источниками энергии. 

Дальнейшее развитие ВИЭ и инвестиции в эту сферу позволят в перспективе добиться более низкой цены на электроэнергию и снижения углеродных выбросов. Поддержите нашу работу. Только вместе мы сможем добиться применения «зелёных» технологий для спасения планеты.

климат энергетика