Об этом заявила помощник министра энергетики США К. Хафф.
Тезисы К. Хафф:
- очень важно избавиться от зависимости, особенно от России;
- это необходимо для укрепления национальной безопасности, борьба с климатическими изменениями, энергетической независимости;
- призываю Конгресс США выделить необходимые средства для восстановления внутренних цепочек поставок и ограничения импорта с учетом того, что РФ контролирует почти 50% мировых мощностей по обогащению в области атомной энергетики;
- Россия на протяжении многих лет успешно работала над подрывом американской цепочки ядерных поставок, выбрасывая дешевую продукцию из обогащенного урана на мировые рынки, что нанесло ущерб американскому топливному циклу;
- серьезную обеспокоенность вызывает тот факт, что около 20% топлива, используемого в реакторах США, поступает по контрактам с российскими поставщиками.
- администрация президента запросила у Конгресса выделение дополнительных 2,16 млрд долл. США для реализации стратегии по стимулированию американских компаний к увеличению мощностей по обогащению и конверсии урана, что позволит обеспечить адекватные поставки топлива для растущего числа ядерных реакторов:
- в ближайшие 2-3 года необходимо подписать от 5 до 10 контрактов на строительство новых реакторов.
Высокопробный низкообогащенный уран (HALEU) от Centrus Energy
И вот случилось.7 ноября 2023 г. Centrus Energy объявила о 1й поставке высокопробного низкообогащенного урана (HALEU).
Компания, занимающаяся производством ЯТ, начала обогащать уран на единственном американском центрифужном заводе в Пикетоне, штат Огайо (завод в Юнисе, штат Нью-Мексико построен по европейской технологии и принадлежит Urenco).
Мощность каскада из 16 центрифуг - около 900 кг/год HALEU, будет достигнута в 2024 г.
В настоящее время Минэнерго США реализуется 3 -летний демонстрационный проект, направленный на оценку внутренних возможностей производить HALEU, когда этого потребует рынок.
Министерство энергетики США сотрудничает с Centrus в производстве 16 современных центрифуг для установки на обогатительном заводе в Пикетоне, штат Огайо.
Установка AC-100M компании разрабатывалась на протяжении нескольких лет при поддержке Минэнерго и позволяет обогащать газообразный гексафторид урана для получения HALEU.
Квалификационные испытания усовершенствованного реакторного топлива и реакторов продолжатся.
Технология AC-100M будет доступна для коммерческого внедрения по завершении демонстрации.
В соответствии с контрактом о долевом финансировании, подписанным с Министерством энергетики США в 2022 г., компания Centrus должна была начать производство HALEU к концу 2023 г.
Начав операции по обогащению в октябре 2023 г. и поставив департаменту более 20 кг HALEU, компания завершила 1й этап контракта.
Требования 1го этапа контракта:
- 50% доля затрат для Centrus;
- компания и департамент внесли каждый около 30 млн долл. США из общей стоимости в 60 млн долл. США.
Департамент принимает поставку HALEU на объект в Пикетоне, где был обязан предоставить баллоны для хранения и сбора HALEU из каскада.
Компания Centrus построила хранилище, где будет храниться HALEU до тех пор, пока в нем не возникнет необходимость.
Концепция Минэнерго по HALEU
Министерство энергетики США изучает 3 варианта работ по топливу HALEU:- долгосрочное решение с компанией Centrus (см.выше);
- 2 краткосрочные решения:
- оба метода включают переработку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) из государственных исследовательских реакторов для извлечения высокообогащенного урана (более 20%), который затем может быть измельчен для получения топлива HALEU,
- электрохимическая обработка:
- облученное топливо из исследовательских реакторов DOE подготавливается и помещается в химическую ванну с высокотемпературным расплавом соли,
- затем используется электрический ток для отделения высокообогащенного металлического урана от продуктов деления,
- извлеченный уран очищают и смешивают с низкообогащенным ураном для получения HALEU,
- затем уран перерабатывается в новое топливо в высокотемпературной печи,
- лаборатория штата Айдахо работает над получением до 10 тонн HALEU с использованием этого процесса в ближайшей перспективе;
- гибридный процесс извлечения циркония (ZIRCEX):
- облученное топливо растворяют в газообразной соляной кислоте для удаления алюминиевой или циркониевой оболочки,
- затем топливо пропускают через модульную систему экстракции растворителем для отделения урана от продуктов его деления,
- затем уран смешивают с низкообогащенным ураном и возвращают в твердую форму для получения HALEU,
- лаборатория штата Айдахо тестирует маломасштабную пилотную установку на необлученных материалах для исследования и расширения масштабов нового процесса ZIRCEX в сотрудничестве с Аргоннская, Ок-Риджская и Тихоокеанская северо-западная национальными лабораториями.
Centrus Energy
Любопытно, что Centrus Energy - бывшая USEC - американский обогатитель по диффузионной технологии, разорившийся в результате контракта ВОУ-НОУ.В феврале 1993 г. РФ и США подписали соглашение о продаже 500 т. урана!!!, извлеченного из старых ядерных боеголовок.
Это соглашение ВОУ-НОУ (мегатонны в обмен на мегаватты).
Срок действия - 10 лет.
Стоимость контракта - 12 млрд долл США.
Распоряжением Правительства РФ № 518-р от 02 марта 2021 г. действие Соглашения ВОУ-НОУ прекращено.
Соглашение, фактически, спасло атомную отрасль промышленности РФ, но как же оно было невыгодно с других точек зрения.
Беспокойство США
Ранее крупнейшим поставщиком HALEU и обычного ЯТ была Россия, но после начала СВО РФ на Украине (см. за 7 ноября 2023 г.) промышленности США пришлось полагаться на внутренние мощности, которые сейчас стремительно развиваются.В США в последние месяцы усиливается беспокойство по поводу зависимости от поставок российского обогащенного урана.
В настоящее время Росатом остается крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, обеспечивая потребности почти 25% из 92 ядерных реакторов Америки и десятки др. установок по всей Европе и Азии.
Bloomberg 23 августа сообщал, что США разрабатывают план по выходу из ситуации, среди обсуждаемых мер - увеличение производства обогащенного урана.
Директор американской дочки Urenco К. Фили сообщал:
- обсуждается возможность увеличения производства обогащенного урана на заводе в г. Юнис, шт. Нью-Мексико;
- завод - единственный поставщик обогащенного урана в Северной Америки и обеспечивает около 1/3 потребности США в нем;
- на заводе реализуется программа роста производство на 15% к 2027 г. и, с учетом увеличения мощности завода Urenco в Европе, США смогут выйти из зависимости от Росатома.
В настоящее время около 50% мировых поставок приходится на Россию, что является неудобной реальностью для лидеров США и Европы.
Если западные страны потерпят неудачу в попытке восстановить сектор обогащения урана, вероятно, им придется начать отключать реакторы из-за отсутствия альтернативных поставок в случае отказа России осуществлять продажу ядерного топлива.
Большинству энергокомпаний запасов топлива хватит лишь на 18 месяцев.
HALEU
В США появилось много стартапов в сфере ядерной энергетики, заявивших о разработке новых конструкций реакторов.
Многие из них требуют так называемого металлического высокопробного низкообогащtнного уранового (HALEU) топлива.
Cовременные реакторы деления США работают на топливе, обогащенном лишь до 5%.
HALEU обогащено до 5-20%, что позволяет:
- создавать более компактные конструкции;
- повышать эффективность;
- увеличивать время между перезаправками.
Это привело к тому, что компания TerraPower объявила о задержке запуска ее 1го малого натриевого реактора.
Автор: П. Паршинова
