Հավասարակշռված միջուկային վառելիքային ցիկլը (հավասարակշռված ՄՎՑ)` արտադրանքի նոր ուղղություն է, որը մշակում և  հաճախորդներին են առաջարկում Ռոսատոմի կառուցվածքում գործող «Տեխսնաբէքսպորտ»–ը և «ՏՎԷԼ»-ը: Հավասարակշռված ՄՎՑ ենթադրում է սպառված միջուկային վառելիքի կառավարման այնպիսի մոտեցումներ, որոնք ներկայումս աշխարհի ոչ մի երկիր չի կարող իրականացնել. սա Ռոսատոմի եզակի առաջարկն է:

Վերջերս Ղազախստանում անցկացված KazAtomExpo համաժողովում Ռոսատոմի մասնագետները պետկորպորացիայի ստենդում երկու դասախոսություններ են անցկացրել՝ նոր արտադրանքի ուղղության վերաբերյալ:

Հավասարակշռված ՄՎՑ հիմնված է միջուկային վառելիքի բազմակի օգտագործման հայեցակարգի վրա: Բանն այն է, որ ռեակտորում շահագործման ընթացքում ուրանը, որը կազմում է միջուկային վառելիքի հիմքը, ամբողջությամբ չի այրվում։ Բացի այդ, նեյտրոնների հետ փոխազդեցության ժամանակ ձևավորվում է պլուտոնիում, մեկ այլ տրոհվող նյութ, որը նույնպես կարող է մասնակցել միջուկային ռեակցիաներին և ջերմություն առաջացնել: Եթե ​​այդ տարրերը հեռացվեն օգտագործված վառելիքից (ՕՄՎ) և վերածվեն նոր վառելիքի, բնական ուրանի պահանջարկը և վերջնական թաղման համար ուղարկվող թափոնների ծավալը կտրուկ կնվազեն: Սա միջուկային վառելիքի հավասարակշռված ցիկլի շրջանակներում վառելիքի բազմակի վերամշակման հիմնական գաղափարն է:

Հավասարակշռված ՄՎՑ` չորս ծառայությունների համալիր է: Այն ներառում է, առաջին հերթին, ՕՄՎ վերամշակումը բարձր ակտիվությամբ թափոնների մասնաբաժինով, երկրորդ՝ ուրան-պլուտոնիումային վառելիքի արտադրություն, երրորդ՝ փոքր ակտինիդների հետայրում արագ ռեակտորներում և չորրորդ՝ երկարաժամկետ պահեստավորման և փոխադրման համակարգերի ստեղծում օգտագորցված վառելիքի և բարձր ակտիվոըւթյան թափոնների համար։ Այս չորս ծառայություններն ամբողջությամբ ընդգրկում են առևտրային ռեակտորներից օգտագործված վառելիքի կառավարման հետ կապված խնդիրների շրջանակը: Ծառայությունները կարելի է ձեռք բերել առանձին կամ միասին: Դրանք հարմար են ցանկացած ճնշման տակ գտնվող ջրային ռեակտորներից օգտագործված վառելիքի սեփականատերերի համար՝ ՋՋԷՐ, PWR, BWR և այլն: Հատուկ կատարումը կհարմարեցվի հաճախորդի ցանկություններին և սահմանափակումներին:

Ինչպես է դա աշխատում. ՕՄՎ-ի տեղափոխում և վերամշակում

Հնեցման ավազանում սառեցված օգտագործված միջուկային վառելիքը (ՕՄՎ) բեռնվում է հատուկ տրանսպորտա-վերամբարձային փաթեթավորման կոնտեյներներում (ՏՎ ՓՔ): Աստիճանաբար, ՕՄՎ վերաբեռնվում է մեծ տարողությամբ պահեստավորման փաթեթավորման հավաքածուներում (ՄՏ ՊՓՀ): Երբ տրանսպորտային գնացք ձևավորելու համար բավականաչափ կոնտեյներ է հավաքվում, դրանք ուղարկվում են Ռուսաստան՝ Ռոսատոմի ձեռնարկություններում վերամշակման։ Այստեղից է սկսվում ամենահետաքրքիր մասը՝ վառելիքը ֆրակցիաների բաժանելը: Նախ, առանձնացվում են ուրանը (վառելիքի ընդհանուր զանգվածի մոտ 96%-ը) և պլուտոնիումը (մոտ 1,2%), որոնք կարող են օգտագործվել վառելիքի տարբեր տեսակների նոր մասնաբաժիններ արտադրելու համար։ Այնուհետև արդյունահանվում են մանր ակտինիդներ՝ նեպտունիում, ամերիցիում, կուրիում։ Դրանք ուղարկվում են հետայրման արագ նեյտրոնային ռեակտորներ: Վերջապես, այսպես կոչված «կարճատև ֆրակցիան»՝ հիմնականում ստրոնցիումը և ցեզիումը, ապակեպատվում և ուղարկվում է վերջնական թաղման:

Նոր վառելիքի արտադրություն

Ատոմակայանի սեփականատերը կարող է վառելիք պատվիրել ՕՄՎ-ից արդյունահանված նյութերից։ Ջերմային նեյտրոնային ռեակտորներում կարելի է օգտագործել ինչպես վերականգնված ուրանից պատրաստված վառելիք, այնպես էլ ՌԵՄԻՔՍ վառելիք, որը ստեղծվում է ուրանի և պլուտոնիումի խառնուրդից: Երկրաչափության մեջ նույնն է, ինչ ուրանը, տարբերությունները նեյտրոնաֆիզիկական պարամետրերի մեջ են։ Եթե ​​հաճախորդը չցանկանա օգտագործել այս տարբերակը, ապա ուրանը և պլուտոնիումը կօգտագործվեն ռուսական ռեակտորների համար վառելիք պատրաստելու համար։

Մինորային ակտինիդների փոխակերպում

Սա ակնհայտորեն ամենաանսովոր ծառայությունն է հավասարակշռված միջուկային վառելիքային ցիկլում: Այն եզակի է, քանի որ միայն Ռոսատոմն է հասել արագ ռեակտորներում փոքր ակտինիդների՝ երկարակյաց և բարձր ռադիոտոքսիկ տրանսուրանի տարրերի այրման գաղափարի գործնական իրականացմանը: 2024 թվականի հուլիսին երեք ջերմակրիչային հավաք բեռնվեց Բելոյարսկի ԱԷԿ-ի ԲՆ-800 ռեակտոր՝ վառելիքին ավելացված մինորային ակտինիդներով: Այդ մասին ավելի մանրամասն գրել էինք նախորդ թողարկմանը։

Արագ ռեակտորներում ամերիցիումը և նեպտունիումը վերածվում են կարճատև կամ կայուն տարրերի, որոնց ռադիոակտիվությունը մոտ 300 տարվա ընթացքում նվազում է մինչև բնական ուրանի հանքաքարի մակարդակը։ Սա չափազանց կարևոր արդյունք է, քանի որ հնարավորություն է տալիս զգալիորեն նվազեցնել թաղման ուղարկվող ռադիոակտիվ թափոնների ծավալն ու վտանգավորության աստիճանը։ Համեմատության համար՝ առանց վերամշակման, օգտագործված միջուկային վառելիքի պոտենցիալ վտանգի ժամկետը կկազմեր առնվազն 700 հազար տարի:

Պահպանում և տեղափոխում

Հեռացման և վերամշակման ծառայություն պատվիրելիս կարող եք միևնույն ժամանակ գնել տրանսպորտային և փոխադրման փաթեթավորման կոնտոյներներ, մեծ տարողությամբ պահեստավորման փաթեթավորման հավաքածուներ, ինչպես նաև բեռնարկղերի պահեստավորման կոնտոյներներ, որտեղ կտեղադրվի այս ամենը: Այս բոլոր բաղադրիչները կդարձնեն վառելիքի վերաբեռնումը, պահեստավորումը և փոխադրումը հուսալի և անվտանգ: Այս ծառայությունն արդեն օգտագործում է «Աքքույու» ԱԷԿ-ը. այս տարվա փետրվարին այնտեղ է ժամանել ՏՓՔ -137Տ.Ա1 մոդելի առաջատար օրինակը, որը Ռոսատոմը դասակարգում է որպես տրանսպորտաբեռնային:

Հավասարակշռված ՄՎՑ հ պատվիրատուների համար Ռոսատոմը կպահպանի կարճատև, բարձր ակտիվությամբ ֆրակցիան շուրջ 30 տարի: Այնուհետև այն կտեղափոխվի պատվիրատուի երկիր և կտեղադրվի մերձմակերևույթի պահեստավորման վայրում՝ միջին ակտիվությամբ թափոնների հետ միասին՝ վերջնական մեկուսացման համար: Այնուամենայնիվ, հնարավոր է ևս մեկ տարբերակ. կարճատև բարձր ակտիվ ֆրակցիան անմիջապես վերցնել և տեղադրել այն հաճախորդի տեղամասում մեծ տարողունակ փաթեթավորման մեջ, որտեղ 30 տարի հետո դրանք կհասնեն ոչնչացման համար հարմար վիճակի:

Պատվիրատուների համար օգուտով

Հավասարակշռված ՄՎՑ օգնությամբ պատվիրատուն կկարողանա նվազագույնի հասցնել առաջացած թափոնների ծավալը։ Նախնական փորձագիտական ​​գնահատականներով՝ ՋՋԷՌ-1200 ռեակտորներով երկբլոկ ատոմակայանի 60 տարվա շահագործման ընթացքում ստեղծվում է 7 հազար մ³ ՕՄՎ (ներառյալ փաթեթավորումը): Վերամշակումից հետո մնում է յոթ անգամ ավելի քիչ ծախսված վառելիք։ Միջին ակտիվությամբ թափոնների ամբողջ ծավալը (մատրիցայի հետ միասին) կտեղավորվի 30 մեծ տարողունակ փաթեթավորման հավաքածուներում: Թափոնների ժամանակավոր և վերջնական պահեստավորման համար ենթակառուցվածքային ծախսերը կնվազեն մոտավորապես 23%-ով: Կարևոր առավելությունը «կանաչ ֆինանսավորման» կիրառման հնարավորությունն է. միջուկային վառելիքի հավասարակշռված ցիկլը համապատասխանում է կայուն զարգացման բոլոր ժամանակակից պահանջներին: Ընդհանուր առմամբ, հավասարակշռված միջուկային վառելիքային ցիկլի ներդրումը և ակտիվ օգտագործումը հնարավորություն է տալիս լուծել օգտագորցված վառելիքի կուտակման խնդիրը և հաստատում է միջուկային էներգիայի կարգավիճակը՝ որպես էներգիայի վերականգնվող և մաքուր աղբյուր:

KazAtomExpo-ում դասախոսությունները, ըստ մասնակիցների արձագանքների, բազմաթիվ հարցեր և գովասանքներ են առաջացրել: Հարցերը հիմնականում վերաբերում էին բարձր ակտիվությամբ թափոնների մասնատման և մինորային ակտինիդների փոխակերպման լուծումներին, որոնք մինչ այժմ ծանոթ չէին լայն շրջանակներին: Գովասանքները պայմանավորված էր նրանով, որ Ռոսատոմը կարողացավ ստեղծել ներդաշնակ արտադրանք, որը ԱԷԿ-ի օպերատորին ազատում է ՕՄՎ երկարաժամկետ ճակատագրի հետ կապված մտահոգություններից։