Внезапно американская Centrus Energy объявила о поставке первой партии высокопробного низкообогащенного урана HALEU

Вашингтон, 7 ноя - ИА Neftegaz.RU. В США считают необходимым принять решительные меры по избавлению от зависимости от поставок ядерного топлива (ЯТ) из России, которые представляют серьезную угрозу для безопасности страны.
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.

Также К. Хафф напомнила:

• 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 1^й 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 1^й этап контракта.

Требования 1^го 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.

На 2^м этапе контракта Департамент будет платить Centrus на основе себестоимости, а также поощрительный сбор за HALEU, который производит компания.

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.

По мнению исполнительного директора Centrus Energy Д. Поунмана, нероссийского обогащения недостаточно, чтобы обеспечивать мировые реакторы.
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.

Для обогащения урана требуется определенный уровень производственных мощностей, которого на данный момент не существует, промышленности приходится активно догонять потребности.
Это привело к тому, что компания TerraPower объявила о задержке запуска ее 1^го малого натриевого реактора.




Автор: П. Паршинова