BelNET logo

Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь

Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET

eng

rus

Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "4677"
2024-02-07
Цепочки поставок топлива для перспективных реакторов и реакторов SMR

Для многих перспективных реакторов, включая малые модульные реакторы (SMR), потребуется топливо с высоким содержанием низкообогащенного урана (HALEU), в котором содержится от 5 до 20 процентов урана-235, что превышает 5-процентный уровень, на котором работает большинство действующих атомных электростанций.

Топливо HALEU позволит уменьшить размеры конструкции реактора, увеличить продолжительность рабочего цикла и повысить эффективность. HALEU производится в Российской Федерации и Соединенных Штатах Америки, в основном для использования в исследовательских реакторах и для возможного использования в действующих легководных реакторах. В настоящее время единственное предприятие, производящее HALEU в промышленных масштабах, - российское.

В прошлом году Euratom Supply Agency (ESA) подготовило доклад о будущем топливном обеспечении европейских исследовательских реакторов, переоборудованных под HALEU, или тех, которые будут переоборудованы в ближайшее время. Традиционно топливом для европейских исследовательских реакторов служил высокообогащенный уран. В настоящее время исследовательские реакторы, переоборудованные под HALEU, снабжаются топливом из России и США, причем последние заявляют, что могут гарантировать такие поставки только до 2035 или 2040 года из-за отсутствия в настоящее время возможностей производства HALEU, что увеличивает риск нехватки топлива для исследовательских реакторов, которые будут переоборудованы в будущем.

Согласно оценкам ESA, к 2035 году Европейскому союзу потребуется от 700 килограммов до тонны HALEU в год для поддержания исследовательских реакторов в рабочем состоянии. Эта оценка не включает в себя будущий спрос со стороны современных реакторов, используемых для производства электроэнергии. Поэтому Euratom рекомендует ЕС развивать собственные мощности по производству топлива HALEU из-за опасений по поводу будущей безопасности поставок.

Хотя производство HALEU в Европе пока не предвидится, крупнейшие производители ядерного топлива на континенте являются мировыми лидерами в области технологий обогащения. В настоящее время эти производители обогащают уран до 6 процентов и, согласно докладу ESA, могут использовать ту же технологию для производства HALEU без серьезных технических проблем.

Европейские компании могут начать производство HALEU уже через пять лет. И в настоящее время рассматриваются планы расширения существующего завода во Франции, а также строительства новых предприятий в Великобритании и США.

Тем не менее, американская атомная промышленность предупреждает, что развертывание некоторых проектов SMR может быть отложено на годы из-за отсутствия HALEU. В настоящее время девять из десяти проектов перспективных реакторов, финансируемых правительством США, будут нуждаться в топливе HALEU в следующем десятилетии. По прогнозам Министерства энергетики США (DOE), к 2030 году потребуется более 40 000 килограммов HALEU, и это количество будет расти год от года по мере ввода в эксплуатацию нового парка передовых реакторов.

Стремясь удовлетворить эту потребность, Министерство энергетики США инвестирует в отечественную линию производства HALEU. Оно создало консорциум HALEU и совместно финансирует демонстрационный завод в Пикетоне, штат Огайо. В июне 2023 года американский регулятор разрешил заводу в Пикетоне начать операции по обогащению. Ожидается, что каскад центрифуг HALEU в Пикетоне будет производить 20 килограммов HALEU к концу 2023 года и 900 килограммов в 2024 году. Полномасштабный каскад центрифуг HALEU, состоящий из 120 отдельных центрифуг, имеет суммарную производительность около 6000 килограммов HALEU в год.

Загрузить:
aIAEA-logo.jpg3564image/jpeg2020-05-22 18:21:42
Вход, регистрация