Muvozanatlashgan yadro yoqilg‘i sikli (Muvozanatlashgan YTTS) — bu Rossiya Atom Energetikasi Korporatsiyasining (Rosatom) «Техснабэкспорт» va « ТВЭЛ» kompaniyalari tomonidan ishlab chiqilgan va mijozlarga taqdim etilayotgan yangi mahsulot yo‘nalishidir. Muvozanatlashgan YTS (ЯТЦ) nuqtai nazaridan, foydalanilgan yadro yoqilg‘isiga (ОЯТ) munosabatni boshqarish bo‘yicha takliflar mavjud bo‘lib, hozirgi kunda boshqa hech qanday mamlakat bunday yechimlarni taqdim eta olmaydi — bu Rosatomning noyob taklifidir.
Yaqinda Qozog‘istonda bo‘lib o‘tgan KazAtomExpo forumida Rosatom mutaxassislari davlat korporatsiyasi stendida yangi mahsulot yo‘nalishiga bag‘ishlangan ikkita ma’ruza o‘tkazdilar.
Muvozanatlashgan YTS (ЯТЦ) yadro yoqilg‘isidan bir necha marta foydalanish kontsepsiyasiga asoslanadi. Ishlayotgan reaktor ichida yadro yoqilg‘isini tashkil etuvchi uran to‘liq yonmaydi. Bundan tashqari, neytronlar bilan o‘zaro ta’sir qilish natijasida plutoniy hosil bo‘ladi — bu ham yadro reaksiyalarida ishtirok etadigan va issiqlik ishlab chiqaradigan moddadir. Agar ishlatilgan yoqilg‘idan (ОЯТ) bu elementlarni ajratib olib, yangi yoqilg‘i ishlab chiqarilsa, tabiiy uranga bo‘lgan ehtiyoj va oxirgi saqlashga yuboriladigan chiqindilar hajmi keskin kamayadi. Bu — muvozanatlashgan YTS (ЯТЦ) doirasida yoqilg‘ini bir necha marta qayta ishlashning asosiy g‘oyasidir.
Muvozanatlashgan YTS (ЯТЦ) to‘rt xizmatdan iborat kompleksni tashkil etadi. Birinchi xizmat ishlatilgan yadro yoqilg‘isini (ОЯТ) qayta ishlash va yuqori faollikdagi chiqindilarni fraksiyalashni o‘z ichiga oladi; ikkinchisi uran-plutoniy yoqilg‘isini ishlab chiqarishni o‘z ichiga oladi; uchinchisi minor aktiinidlarni tezkor reaktorlarida yoqishni o‘z ichiga oladi; to‘rtinchisi esa ОЯТ va yuqori faollikdagi chiqindilarni uzoq muddatli saqlash va tashish tizimlarini yaratishni o‘z ichiga oladi. Ushbu to‘rt xizmat ishlatilgan yadro yoqilg‘isi bilan bog‘liq barcha vazifalarni to‘liq qamrab oladi. Xizmatlarni alohida yoki birgalikda olish mumkin. Ular bosim ostidagi suv bilan ishlaydigan reaktorlarning — BWR, PWR, VVER va boshqalar — har qanday modifikatsiyalari uchun mos keladi. Aniq ijro so‘rov va cheklovlarga muvofiq sozlanadi.
Qanday ishlaydi: ОЯТni olib chiqish va qayta ishlash
Suvda sovutilgan ishlatilgan yadro yoqilg‘isi (ОЯТ maxsus transport va yuklash konteynerlariga (ТП ТУК) yuklanadi. ОЯТ asta-sekin o‘rnatilgan saqlash paketlariga yuqori sig‘imli (УКХ ПВ) o‘tkaziladi. Bu paketlar yetarlicha yig‘ilgandan so‘ng, transport konvoyini tashkil qilish uchun Rossiyaga qayta ishlash uchun yuboriladi, bu yerda Rossiya Atomenergo korxonalarida qayta ishlanadi. Bu yerda qiziqarli qism boshlanadi — yoqilg‘ini fraktsiyalash (fraktsiyalash). Avval uran (taxminan 96% yoqilg‘ining umumiy massasidan) va plutoniy (taxminan 1,2%) ajratiladi, ular yangi yoqilg‘i turlarini ishlab chiqarishda ishlatilishi mumkin. Keyin minor aktiinidlar — neptuniy, ameritsiy, kury — ajratiladi va tez neytronli reaktorlarida yoqish uchun yuboriladi. Nihoyat, qisqa umrlik fraksiya — asosan stronsiy va seziy — shishaga o‘raladi va oxirgi saqlashga yuboriladi.
Yangi yoqilg‘ini ishlab chiqarish
AES egasi ОЯТdan olingan materiallardan yoqilg‘i buyurtma qilishi mumkin. Issiqlik neytronli reaktorlarida regenaratsiya qilingan urandan yoki uran va plutoniy aralashmasidan tayyorlangan «РЕМИКС» yoqilg‘isidan foydalanish mumkin. Bu yoqilg‘i uran yoqilg‘isi bilan bir xil geometrik o‘lchamlarga ega, farqlar esa neytron-fizik parametrlarida mavjud. Agar mijoz ushbu imkoniyatdan foydalanishni xohlamasa, uran va plutoniy Rossiya reaktorlariga mos keladigan yoqilg‘iga aylantiriladi.
Minor aktinidlar transmutatsiyasi
Bu, albatta, muvozanatlashgan YTS (ЯТЦ) doirasida eng noyob xizmatdir. Bu Rossiya Atomenergo tomonidan tezkor reaktorlarida minor aktiinidlarni — uzoq umr ko‘radigan va yuqori radioaktiv toksik bo‘lgan transuran elementlarini yoqish g‘oyasini amaliyotga joriy qilgan yagona kompaniya ekanligi bilan ajralib turadi. 2024 yilning iyulida Beloyarsk AES ning BN-800 reaktoriga uchta issiqlik ishlab chiqaruvchi to‘plam yuklandi, ularga minor aktiinidlar qo‘shildi. Buning haqida oldingi raqamimizda batafsil yozgan edik.
Tezkor reaktorlarida ameritsiy va neptuniy qisqa umrli yoki barqaror elementlarga aylantiriladi, ularning radioaktivligi taxminan 300 yil ichida tabiiy uran rudalaridagi darajaga tushadi. Bu juda muhim natija, chunki bu radioaktiv chiqindilar hajmi va xavf darajasini sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi. Taqqoslash uchun: qayta ishlanmagan holda ОЯТning potentsial xavf muddati kamida 700 ming yil bo‘lar edi.
Saqlash va transport
O‘tkazish va qayta ishlash xizmatini buyurtma qilish bilan birga, transport va yuklash konteynerlarini, yuqori sig‘imli saqlash paketlarini va barcha bu elementlarni joylashtirish uchun konteyner saqlash punktlarini ham sotib olish mumkin. Ushbu komponentlar yoqilg‘ini yuklash, saqlash va transport qilishni ishonchli va xavfsiz qiladi. Ushbu xizmatdan allaqachon «Akkuyu» AES foydalanib, bu yilning fevralida Rosatom tomonidan transport va yuklash sifatida tasniflangan ТУК-137Т. А1 modelining birinchi nusxasi yetib keldi.
Muvozanatlashgan ЯТЦ buyurtmachilari uchun Rosatom qisqa umrlik yuqori faollikdagi fraktsiyani taxminan 30 yil davomida saqlaydi. Keyin uni buyurtmachining mamlakatiga ko‘chirib, o‘rta faollikdagi chiqindilar bilan birga, oxirgi izolyatsiya uchun yuzaga yaqin saqlash joyiga joylashtiradi. Boshqa bir variant sifatida qisqa umrlik yuqori faollikdagi fraksiyani darhol olib, buyurtmachining maydonida yuqori sig‘imli saqlash paketlarida joylashtirish mumkin, bu yerda u 30 yil davomida saqlanadi va saqlash uchun tayyor bo‘ladi.
Buyurtmachilar uchun foyda
Almashtirilgan ЯТЦ yordamida buyurtmachilar chiqindilar hajmini minimal darajada saqlay olishadi. Ekspertlarning dastlabki baholariga ko‘ra, ikkita blokli ВВЭР-1200 reaktorli AESning 60 yil davomida 7 ming m³ ОЯТ (qadoqlashni o‘z ichiga olgan holda) hosil bo‘ladi. Qayta ishlashdan so‘ng ОЯТ hajmi yetti baravar kamayadi. O‘rta faollikdagi chiqindilar (matritsa bilan birga) 30 ta yuqori sig‘imli saqlash paketlariga joylashadi. Infratuzilma xarajatlari vaqtincha va oxirgi saqlash uchun chiqindilarni saqlashda taxminan 23% ga qisqaradi. Muhim afzalliklardan biri — «yashil moliyalashtirish» imkoniyati: almashtirilgan ЯТЦ barcha zamonaviy barqaror rivojlanish talablariga javob beradi. Umuman olganda, almashtirilgan ЯТЦ ni joriy etish va faol foydalanish ОЯТ yig‘ilish muammosini hal qilishga imkon beradi va yadro energetikasining qayta tiklanadigan va toza energiya manbai sifatidagi maqomini tasdiqlaydi.
KazAtomExpodagi ma’ruzalar ishtirokchilar tomonidan ko‘plab savollar va maqtovlarni keltirib chiqardi. Savollar asosan yuqori faollikdagi chiqindilarni fraksiyalash va minor aktiinidlarni transmutatsiya qilish bo‘yicha keng tarqalgan yechimlarga oid bo‘lgan. Maqtovlar esa Rosatomning AES operatoridan ОЯТning uzoq muddatli taqdiri haqida xavotiriga yakun yasaydigan mos mahsulotni yarata olgani bilan bog‘liq edi.
