Раздел 9. Возможный вариант развития ядерно-топливного цикла в Украине

В соответствии с вышеизложенным в Украине может быть рассмотрен следующий вариант развития ЯТЦ. ОЯТ ВВЭР-1000 перемещают в промежуточное централизованное хранилище на срок до 40 лет и более. По истечении этого срока начинается переработка ОЯТ на радиохимических заводах и изготавливаются ТВС с выделенными из ОЯТ ураном и плутонием для начальных загрузок быстрых реакторов нового поколения.

Если установленная мощность АЭС Украины с ВВЭР-1000 сохранится на настоящем уровне до 2047 г., то за это время будет накоплено 17000 т ОЯТ ВВЭР-1000. Из этого количества ОЯТ можно извлечь 114 т делящегося плутония, достаточного для загрузки быстрых реакторов общей мощностью ~ 29 ГВт, что превышает настоящую мощность АЭС Украины вдвое.

После 2047 г. из работающих ВВЭР-1000 будет ежегодно поставляться ~ 429 т ОЯТ (после 40-летней выдержки), что позволит извлекать за 5 лет 14,3 т делящегося плутония, достаточного для начальной загрузки быстрых реакторов мощностью 3,5 ГВт. Суммарные надбавки к текущим затратам топливного цикла на отсроченную переработку ОЯТ тринадцати ВВЭР-1000 за период до 2045 г. составят 30 дол./кг тяж. атомов × 17160103 кг ≈ 0,5 млрд. дол., что за счет дисконтирования примерно в 20 раз меньше, чем при немедленной переработке ОЯТ.

Следует заметить, что для реализации этого сценария необходимо иметь к 2047 г. быстрые реакторы.

Созданием быстрых реакторов в настоящее время занимаются специалисты Франции, Японии и России. Кроме того, накопленный при хранении ОЯТ ВВЭР плутоний имеет коммерческую ценность для поставки в другие страны, имеющие развитую ядерную энергетику.

Для накопления Рu нужно построить в Украине централизованное временное (промежуточное) хранилище для ОЯТ ВВЭР-1000.

На ближайшую перспективу (40–50 лет) необходимо подготовить государственную программу научно-технического сопровождения эксплуатации АЭС Украины, в которую должны войти следующие разделы:

• топливные материалы (уран, топливо UO 2 с интегрированным в него поглотителем);
• конструкционные материалы (Zr, Hf, В, С);
• материалы корпуса реакторов ВВЭР-1000 (основной металл, сварные соединения), трубо
• проводы, парогенераторы, продление ресурса работы;
• снятие с эксплуатации отработавших свой ресурс блоков АЭС;
• переход на увеличенный цикл облучения топлива (18и 24-месячный и кампании топлива длительностью 5–8 лет);
• подготовка создания замкнутого ЯТЦ (организация производства твэлов и ТВС,
• «сухой» экологически безопасной переработки ОЯТ, строительство промежуточных и долговременных хранилищ РАО и разработка технологии обращения с последними).

На долгосрочную перспективу необходимо составить сценарий развития атомной энергетики Украины с включением в ее структуру новых энергетических реакторов и перспективных технологий обращения с ОЯТ.

Что же касается развития атомной энергетики в Украине, то это направление практически не имеет альтернативы и для его продвижения необходимо принятие кардинальных политических и научно-технических решений относительно выбора ЯТЦ и развития АЭ. С экономической и политической точек зрения создание собственного замкнутого ЯТЦ имеет ряд преимуществ, поскольку повышает энергетическую и, следовательно, экономическую независимость страны. Однако принятие решения должно исходить из всесторонней оценки преимуществ и недостатков, реальности реализации рисков и неопределенностей, влияющих на результат.

Следует заметить, что в Украине достаточно много ученых и специалистов, имеющих опыт работы по созданию и развитию как отдельных этапов, так и ЯТЦ в целом. В частности, в ННЦ ХФТИ накоплен большой опыт работ по созданию циркониевых сплавов и труб из них для производства твэлов и ТВС, по расчету активных зон реакторов, созданию твэлов и ТВС, по оценке радиационной обстановки и рисков, по трансмутационным системам и процессам, по радиационному материаловедению, газофторидным процессам извлечения урана из смесей, по работе с радиоактивными материалами и т.д., ведутся работы по созданию перспективных ядерных и термоядерных реакторов нового поколения.

Естественно, что с целью ускорения процесса решения ряда проблем целесообразна кооперация между учеными Украины и ряда стран (России, США, Франции, Англии, Китая).