Как обращаться с облученным ядерным топливом, чтобы впоследствии сделать из него новое, знают сотрудники Горно-химического комбината (ГХК). В феврале этого года ГХК отмечает 75-летие. Уникальное предприятие, некоторые производства которого расположены в скальном массиве над Енисеем, играет важную роль в развитии замкнутого ядерного топливного цикла в России и финальном обращении с облученным ядерным топливом (ОЯТ).
Свою историю ГХК ведет с 26 февраля 1950 года, когда Совет Министров СССР принял постановление о строительстве Комбината № 815 с подземным ядерным производством в Красноярском крае. Позднее предприятие стало называться Горно-химическим комбинатом.
Работа предприятия базировалась на последовательно построенных трех промышленных уранграфитовых реакторах: АД (1958 год), АДЭ-1 (19961 год), АДЭ-2 (1964 год) — и радиохимическом заводе по переработке топлива и выделению оружейного плутония. Для защиты от возможного нападения было принято решение разместить реакторы в скальных выработках.
АД и АДЭ-1 были одноцелевыми и использовались только для наработки плутония. А вот АДЭ-2 стал первым в мире двухцелевым реактором, который был запущен сразу в энергетическом режиме. Он был подключен к подземной ТЭЦ, которая использовала его тепло для теплоснабжения города-спутника Железногорска в течение почти полувека. АДЭ-2 был остановлен для вывода из эксплуатации лишь в 2010 году.
Первые два реактора остановили еще в 1992 году. В 2023 году был завершен их вывод из эксплуатации по варианту «захоронение на месте» (поэтапное заполнение барьерным материалом пространства реактора и некоторых прилегающих внереакторных помещений). Таким образом, основная задача ГХК в XX веке — реакторная наработка и выделение оружейного плутония — была успешно завершена.
Сегодня важная миссия ГХК — это создание полного технологического комплекса по обращению с облученным топливом энергетических реакторов и замыканию ядерного топливного цикла.
Первостепенная задача — ввод в эксплуатацию в этом году второго пускового комплекса опытно-демонстрационного центра (ОДЦ) по переработке облученного топлива. Первый комплекс был построен в 2015 году. Он представляет собой цепочку горячих камер с аналитической лабораторией, где исследуют технологии переработки ОЯТ и обращения с отходами.
«Вторая очередь позволит перерабатывать ОЯТ в промышленном масштабе, что в перспективе даст возможность прекратить накопление и минимизировать захоронение радиоактивных отходов, а также приблизит переход на энерготехнологии четвертого поколения», — комментирует директор по государственной политике в области радиоактивных отходов, отработавшего ядерного топлива и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов Росатома Василий Тинин.
В ближайшие годы ОДЦ станет центральной площадкой для отработки не имеющих аналогов в мире технологий переработки ОЯТ, в результате чего будут получены данные для проектирования крупномасштабных радиохимических производств.
Второе важное направление — производство уранплутониевого МОКС-топлива для реактора на быстрых нейтронах БН-800 Белоярской АЭС. Оно позволяет задействовать плутоний в качестве материала для фабрикации свежего топлива с возможностью рециклинга. Мощности создавались в период с 2011-го до 2014-го. Оборудование здесь автоматизировано и размещено в цепочках радиационно-защитных боксов и камер. Производство обеспечивает ритмичную поставку МОКС-ТВС и очередные перегрузки реактора БН-800 ядерным топливом. Напомним, что БН-800 полностью был загружен ими в 2022 году.
Значимый для экологии проект — создание на площадке ГХК первого в России исследовательского жидкосолевого реактора (ИЖСР). Он нужен для трансмутации («выжигания») минорных актинидов — высокоактивных долгоживущих трансурановых элементов, которые образуются при облучении топлива. Это резко уменьшит объем отходов и их период полураспада. НИОКР по созданию исследовательского жидкосолевого реактора ведутся с 2020 года. Уже готов эскизный проект, отрабатываются технологии приготовления солей, которые будут совмещать в себе функции топлива и теплоносителя, идут испытания и материаловедческие исследования конструкционных материалов для реактора и его систем.
Связанная со строительством ИЖСР задача — вывод из эксплуатации реактора АДЭ-2 и подземной ТЭЦ, площадку которой готовят под строительство нового реактора. Помещение реактора АДЭ-2 после завершения всех работ должно стать отраслевым музеем.
Фото: ФГУП «ГХК», ГК «Росатом»
