?

Log in

No account? Create an account

За модернизацию без жуликов и воров

За модернизацию без жуликов и воров

Previous Entry Share Next Entry
В чём заключается отличие между радиоактивными отходами и отработанным ядерным топливом
манул
kcooss
Отвлечёмся немного от революционных дел и поговорим о созидательной работе, которой займёмся после революции

***

Как было сообщено на состоявшемся 20 декабря 2011 года заседании Общественного совета Росатома, посвященного решению проблем «ядерного наследия», со времен гонки вооружений «накоплено около 22 тыс. тонн отработанного ядерного топлива (далее в тексте – ОЯТ), 550 млн кубометров радиоактивных отходов (далее в тексте – РАО), несколько сотен различных объектов использования ядерной энергии, которые подлежат выводу из эксплуатации». Мне в этом сообщении показалось интересным в первую очередь названное количество ОЯТ, которое можно использовать.

Не могу не воспользоваться этим фактом как поводом для ликбеза. Дело в том, что в СМИ иногда по незнанию, а иногда и умышленно, путают понятия РАО и ОЯТ. Например, стоит только где-то появиться сообщению о транспортировке в Россию ОЯТ на переработку, как тут же «зелёные» поднимают шум, что якобы кто-то там «ввозит радиоактивные отходы» и собирается «превратить Россию в ядерную свалку». Способствует этой путанице и то обстоятельство, что по западной классификации ОЯТ рассматривается как одна из разновидностей радиоактивных отходов. В российской же классификации РАО и ОЯТ – это совершенно разные вещи. И никто никаких радиоактивных отходов в Россию не ввозит – это запрещено законом.

Так вот, в чём разница между РАО и ОЯТ? Поверхностный ответ понятен даже неспециалисту. Отходы – это то, что никаким образом нельзя использовать и можно только тем или иным образом захоронять или утилизировать. А ОЯТ – это то, что можно использовать, пусть не сейчас, но в перспективе (как, например, урановые «хвосты», остающиеся после обогащения урана). Однако, такая классификация несколько искусственна, поскольку можно ли использовать ту или иную вещь или нельзя – это часто бывает вопрос спорный.

Так вот, по российской классификации, под ОЯТ понимают использованные топливные элементы, которые извлекают из реактора. Как известно, уран состоит из двух изотопов – 235-й и 238-й, к цепной реакции способен только 235-й изотоп, которого в природном уране всего 0,7%, что недостаточно для цепной реакции. Поэтому для практического использования уран приходится обогащать (увеличивать в нём содержание урана-235): для бомб – до 90%, для АЭС – до единиц процентов. Уран, используемый в реакторах, помещают в тепловыделяющие элементы (сокращенно твэлы), из которых собираются тепловыделяющие сборки в виде шестигранных стержней, которые и погружают в реактор до достижения критической массы. На начальном этапе эксплуатации такой стержень содержит 95% урана-238 и 5% урана-235. В ходе работы реактора эти 5% урана-235 «выгорают», вместо него остаются продукты деления (как правило, радиоактивные изотопы середины таблицы Менделеева)), и тогда стержень извлекают, и он становится отработанным ядерным топливом (ОЯТ). То есть ОЯТ – это ценный ресурс, в нём содержится: 1) уран-238, 2) радиоизотопы, которые можно химически извлечь и использовать, например, для медицинских целей. И не только для медицинских – металлы платиновой группы, образующиеся в реакторе при делении урана, оказываются дешевле, чем те же металлы, полученные из руды, 3) циркониевая оболочка. То есть в широком смысле слова, ОЯТ – это нечто, содержащее радиоактивные изотопы, которые можно извлечь и пустить в дело.



А вот радиоактивные отходы (РАО) – это, в свою очередь, то, что тоже содержит радиоизотопы (т.е. радиоактивное), но не годится в дело. Под это определение может попасть всё, что угодно – от металлоконструкций разобранного реактора до использованной спецодежды и ветоши. То есть это то, что нельзя использовать на практике, поскольку они дают сильный радиоактивный фон, но при очистить их от этого радиоактивного фона и извлечь имеющиеся там радиоизотопы нельзя. А если и можно, то экономически бессмысленно, поскольку их там мало. Поэтому всё, что можно сделать с радиоактивными отходами – это захоранивать их (предварительно проведя специальные меры по уменьшению их объема и по локализации активности).

А вот ОЯТ можно использовать, и приведенная в начале статьи цифра имеет для нас интерес. Потому что есть предложение о том, где можно использовать уран-238. Предложение состоит в следующем – использовать его как исходное сырье для производства сверхтяжелых элементов. Подробнее об этой технологии и зачем это вообще нужно - см. по ссылке - http://element114.narod.ru/Projects/u_u2011.html

Причём для этих целей получать уран из руды, как это делается для электростанций, будет неэффективно – поскольку, во-первых, даже в самой богатой руде концентрация урана будет на порядки меньше, чем в уже существующем ОЯТ, во-вторых, весь существующий ядерно-топливный цикл имеет целью обогащение урана. А нам оно в данном случае не нужно, т.к. нас интересует именно уран-238. Поэтому надо брать его из существующего ОЯТ. Получается двойная выгода – мы получаем дешевый материал для работы, а общество избавляется от головной боли, что делать с накопившимся ОЯТ.

22 тысячи тонн ОЯТ – это, условно говоря, 10 тысяч тонн урана-238. Пусть для практического решения интересующей нас задачи можно использовать только десятую часть его, т.е, одну тысячу тонн. При использовании этого количества в синтезе сверхтяжелых элементов, допустим, что реальный выход нового делящегося материала составит одну тысячную от этого количества, т.е. 1 тонну. Для сравнения – в бомбе, сброшенной на Хиросиму, количество урана, поучаствовавшего в ядерной реакции, составило 1 кг.

На первоначальные эксперименты по отработке технологий обращения со сверхтяжелыми элементами этого количества хватит. В дальнейшем же (до тех пор, пока не будут созданы технологии синтеза всех необходимых химических элементов, и урана в том числе), придется брать через традиционный ядерно-топливный цикл, или, как вариант – из ОЯТ существующих реакторов.

Опытно-демонстрационные центры по разработке такой технологии можно создавать там, где имеются большие объемы ОЯТ (пристанционные хранилища при АЭС, централизованные хранилища, объекты, выводимые из эксплуатации).

В частности, в качестве одного из вариантов места размещения могу рекомендовать выводимый из эксплуатации Кирово-Чепецкий химический комбинат в Кировской области. Получаемые там сверхтяжелые элементы можно будет использовать в технологии прожигания тоннелей при реализации проекта Кировского метрополитена.

В продолжение темы: программа второго атомного и космического проекта России

Buy for 100 tokens
Buy promo for minimal price.

  • 1
Первая ссылка в Яндексе по запросу "классификация РАО и ОЯТ" ведёт к вам. Дотянулся проклятый Сталин.

в натуре. Вот что крест животворящий делает! :-))))

find-way.net

(Anonymous)
При сборе клубники действительно нет никакого санитарного контроля. - а колхозники должны благоухать и иметь медкнижки в обязательном порядке? этот ваш тесей совсем мудак?

  • 1