يعرف موظفو مصنع التعدين والمواد الكيميائية (MCP) جيداً كيفية التعامل مع الوقود النووي المستنفد لإعادة تجديده. يحتفل المصنع في شهر فبراير الحالي بعيد ميلاده الخامس والسبعين. يلعب هذا المصنع الفريد، الذي تقع بعض مرافق إنتاجه عميقاً في الصخور فوق نهر ينيسي، دوراً مهماً في تطوير دورة الوقود النووي المغلقة وإدارة المرحلة النهائية للوقود النووي المستنفد في روسيا.
تعود جذور تاريخ المصنع إلى 26 فبراير 1950 عندما اعتمد مجلس وزراء الاتحاد السوفيتي قراراً بإنشاء موقع إنتاج نووي تحت الأرض (المجمع رقم 815) في إقليم كراسنويارسك، وأصبح يعرف لاحقاً بمصنع التعدين والمواد الكيميائية.
كان المصنع يعمل بثلاثة مفاعلات من اليورانيوم والجرافيت تم بناؤها تباعاً، والتي تُعرف باسم AD (1958)، ADE-1 ( (1961وADE-2 (1964). كما يحتوي المصنع على منشأة كيميائية إشعاعية لإعادة معالجة الوقود النووي المستنفد واستخراج البلوتونيوم من الدرجة الحربية. وتم اتخاذ القرار بوضع المفاعلات في أعماق الصخور لحمايتها من أي هجوم محتمل.
كانت وحدتا AD وADE-1 مفاعلات ذات غرض واحد تستخدم فقط لإنتاج البلوتونيوم، بينما كان ADE-2 هو أول مفاعل مزدوج الاستخدام في العالم، حيث كان أيضاً ينتج الكهرباء. وكان مرتبطًا بمحطة طاقة حرارية تحت الأرض كانت تزود بلدة زيلينوجورسك المجاورة بالحرارة لمدة تقارب نصف قرن.
تم إغلاق محطة ADE-2 للتقاعد في وقت متأخر من عام 2010. أما بالنسبة للمفاعلين الأولين، فقد تم إغلاقهما في عام 1992. وفي عام 2023، اتُخذ قرار بتسريحهم مع خيار “التخلص في الموقع”، حيث تم ملء المفاعل وبعض المباني المجاورة بمواد حواجز. وقد أنهى هذا القرار حقبة إنتاج واستخراج البلوتونيوم المستخدم في الأسلحة، وهو الهدف الرئيسي الذي سعت إليه شركة MCP خلال القرن العشرين.
تتمثل المهمة الحالية لشركة MCP في تطوير تقنية شاملة لإدارة الوقود المشع الناتج عن مفاعلات الطاقة وإغلاق دورة الوقود النووي. تهدف الشركة هذا العام إلى تشغيل المنشأة الثانية لإعادة معالجة الوقود كجزء من مركز تجريبي لإدارة الوقود المستنفد. تم بناء المنشأة الأولى في عام 2015، وهي تتألف من سلسلة من الخلايا الساخنة ومختبر تحليلي يدرس تقنيات إعادة معالجة الوقود المستنفد وإدارة النفايات.
يقول فاسيلي تينين، مدير سياسة النفايات المشعة والوقود النووي المستنفد والتخريد النووي في روساتوم: “مع وجود المنشأة الثانية، سنكون قادرين على إعادة معالجة الوقود النووي المستنفد على نطاق تجاري. ستتيح لنا هذه التقنية الجديدة في المستقبل التوقف عن تراكم وتخفيف دفن النفايات المشعة، مما يقربنا من نشر تقنيات الطاقة من الجيل الرابع.”
على مدى السنوات القليلة المقبلة، سيصبح مركز إدارة الوقود المستنفد موقعًا اختبارياً غير مسبوق عالميًا لتقنيات إدارة الوقود المستنفد. وستستخدم نتائج الاختبارات التي يتم الحصول عليها في تصميم منشآت إنتاجية كيميائية مشعة واسعة النطاق.
من المجالات الأخرى التي تركز عليها الشركة هو إنتاج وقود أكسيد اليورانيوم والبلوتونيوم المختلط (MOX) لمفاعل BN-800 السريع للنيوترونات الموجود في محطة بيلويارسكايا للطاقة النووية. يوفر هذا الوقود إمكانية استخدام البلوتونيوم كمواد خام لتصنيع وقود جديد يمكن إعادة تدويره لاحقًا. تم إنشاء مرافق إنتاج وقود MOX بين عامي 2011 و2014. وتعمل خطوط الإنتاج بشكل آلي وتوجد ضمن سلسلة من حواجز الحماية الإشعاعية والغرف. ويضمن ذلك توفير شحنات منتظمة من مجموعات وقود MOX لإعادة تغذية مفاعل BN -800. يجب أن يتذكر قراؤنا أن مفاعل BN-800 يعمل بنواة وقود MOX بنسبة 100% منذ عام 2022.
كما تعمل شركة MCP على مشروع ذو أهمية كبيرة للبيئة، حيث يتضمن المشروع تطوير أول مفاعل بحثي بالملح المنصهر (MSRR) في روسيا. يُعتبر هذا المفاعل ضروريًا لتحويل (حرق) الأكتينيدات الثانوية، وهي عناصر مشعة عالية النشاط وطويلة العمر تتشكل أثناء إشعاع الوقود. سيساهم هذا بشكل كبير في تقليل حجم النفايات ومدة نصف عمرها. وقد بدأت أبحاث وتطوير المفاعل بالملح المنصهر منذ عام 2020، وأصبح التصميم المفاهيمي جاهزاً، حيث يقوم الباحثون بدراسة تركيب الأملاح التي ستجمع بين وظائف الوقود ومبرد، وتجريب المواد الهيكلية للمفاعل وأنظمته.
تتمثل مهمة أخرى مرتبطة بتطوير MSRR في إنهاء عملية تخريد مفاعل ADE-2 ومحطة توليد الكهرباء المشتركة تحت الأرض، حيث يتم إعداد موقع المحطة لإنشاء المفاعل الجديد. ومن المتوقع أن يتحول مكان مفاعل ADE-2 إلى متحف لصناعة الطاقة النووية بعد الانتهاء من الأعمال.
