От центрифуг к аккумуляторам и 3D-принтерам
вернуться к содержаниюУЭХК входит в топливную компанию «ТВЭЛ» — топливный дивизион Росатома. Предприятие — ровесник атомной отрасли: в ноябре 1945 года Совет Народных Комиссаров СССР (высший орган управления страной) принял решение о строительстве завода по промышленному разделению изотопов урана в городе Свердловск‑44 (ныне — Новоуральск) Свердловской области. В апреле 1949 года УЭХК заработал, а 11 ноября того же года первый директор завода № 813 (сейчас — АО «УЭХК») Александр Чурин подписал приказ о приемке первых 341 грамм гексафторида урана. Завод стал первым в СССР промышленным предприятием по разделению изотопов урана.
Поначалу конечным продуктом предприятия был шестифтористый уран‑235 с обогащением 75 % и выше. А в 1954 году было запущено производство низкообогащенного урана для нужд атомной энергетики. Напомним, именно в 1954 году была запущена первая в мире атомная электростанция — Обнинская АЭС.
Первые годы на УЭХК применяли газодиффузионную технологию обогащения: уран‑235 многократно «просеивался» через систему мембран. Но на получение продукта с нужными характеристиками требовалось много времени, а главное — энергии. В 1958 году научно-технический совет Минсредмаша СССР принял историческое решение: заменить газодиффузионную технологию на центрифужную. Полугодовой опыт использования центрифуг показал, что использование центрифуг позволяет сэкономить огромное количество электроэнергии. В 1964 году первый в мире промышленный каскад газовых центрифуг для разделения изотопов урана был введен в эксплуатацию на УЭХК.
В настоящее время все производители обогащенного урана используют центрифужный метод, разработанный советскими учеными и инженерами.
Недорогая технология позволила СССР еще в 1973 году выйти на международный рынок, поставляя обогащенный уран практически во все страны, где работали атомные реакторы.
В 1989 года на предприятии прекратили производство оружейного урана, а шестью годами позднее развернули переработку высокообогащенного урана в топливо для АЭС по программе ВОУ-НОУ.
Центрифужная технология и сами центрифуги со временем совершенствовались. Так, в 1997 году был сдан первый технологический блок с газовыми центрифугами седьмого поколения, а в 2013 году в промышленную эксплуатацию был сдан первый в разделительной отрасли технологический блок семиярусной компоновки, оснащенный газовыми центрифугами девятого поколения.
В настоящее время Росатом — мировой лидер по обогащению урана с долей в 36 %.
Но обогащение — не единственный вид бизнеса, которым занимаются специалисты УЭХК. Компания учредила две дочерние организации — «Экоальянс» и «НПО «Центротех». Первая занимается производством автомобильных катализаторов, вторая — производством 3D-принтеров, порошков для них и систем накопления энергии (аккумуляторов).
Производство каталитических блоков началось еще в 1994 году. Специалисты «Экоальянса» сами подбирают размер блока, разрабатывают оптимальный состав каталитической суспензии, покрывают ею блок, включают в систему очистки выхлопных газов и тестируют результаты. Предприятие занимает более 30 % российского рынка автомобильных катализаторов.
Производство аккумуляторов на площадке УЭХК было запущено в 1999 году. В настоящее время «НПО «Центротех» производит системы накопления энергии на базе литий-ионных батарей для трех групп потребителей. Первая — промышленная и логистическая спецтехника (погрузчики, логистические роботы, горно-шахтные машины, техника в аэропортах). Вторая — электроэнергетические хозяйства, которым нужны системы накопления в качестве резервного источника электроэнергии. Третья — городской электротранспорт (электробусы, троллейбусы с системами автономного хода). Компания уже модернизировала внутризаводской логистический транспорт на УЭХК и оказывает услуги внешним клиентам — как типовые, так и по индивидуальному проекту.
Кроме того, «НПО «Центротех» — один из производственных центров аддитивных технологий в Росатом» и один из российских лидеров по производству порошков для 3D печати. А в мае нынешнего года на предприятии началось производство двух машинокомплектов мультилазерных 3D-принтеров разработки Росатома. Предполагается, что готовые принтеры будут установлены в Москве в Центре аддитивных технологий Росатома. Cистема регенерации экономит расход порошков, разделяя их на две фракции и возвращая их обратно в установку печати. В итоге себестоимость готовых напечатанных изделий сокращается.
Как работают центрифуги
Гексафторид урана в форме газа подают в центрифугу, которая очень быстро вращается. Из-за разницы в массе у изотопов урана разные траектории вращения: «тяжелый» уран‑238 собирается у стенок ротора, а «легкий» уран‑235 — у его оси. Через специальные трубки «ненужный» уран‑238 выводится, а обогащенная фракция с возросшим содержанием урана‑235 переходит в следующую центрифугу. Эффект разделения одной центрифуги невелик, поэтому десятки тысяч центрифуг объединяются в каскады.
Центрифуги изготавливаются на двух предприятиях (оба входят в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»): «Ковровский механический завод» и НПО «Центротех».