США полностью прекратили обогащение урана
США не могут отказаться от российского обогащенного урана и закупают ядерное топливо у «Росатома» на примерно миллиард долларов в год, сообщает The New York Times.
Это один из наиболее значительных оставшихся денежных потоков из США в Россию. Ведь примерно треть обогащенного урана, используемого в США, импортируется из России — самого дешевого производителя в мире.
Сами США полностью прекратили обогащение урана, хотя когда-то доминировали на этом рынке.
«Зависимость США от ядерной энергетики будет расти, поскольку страна стремится уменьшить зависимость от ископаемого топлива. Но ни одна американская компания не обогащает уран. США когда-то доминировали на рынке, пока вихрь исторических факторов, в том числе сделка по покупке обогащенного урана между Россией и США, направленная на продвижение российской мирной ядерной программы после распада Советского Союза, не позволила России захватить половину мирового рынка», — пишет издание.
NYT полагает, что для создания новых цепочек поставок обогащенного урана потребуются годы и значительные средства.
NYT напрасно так полагает. Не понадобится ничего — потому что никто не будет этим заниматься. У США тупо больше нет сил и средств на это. Денег-то можно напечатать сколько угодно — но бумага не превратится в ультрацентрифуги и специалистов по их производству и обслуживанию.
В центрифуги США никогда и не умели — в США обогащение урана велось газодиффузным методом, который требует колоссальное количество электричества для работы. Для получения этого электричества в США был построен целый каскад ГЭС. Между прочим, сибирские ГЭС в СССР строились для того же самого газодиффузного обогащения урана — но потом в СССР был достигнут успех с центрифугами, которые жрут в 50-100 раз меньше электричества, чем газодиффузные колонны, и ГЭС не понадобились, а США так и остались на отсталом техпроцессе.
Естественно, что при нынешнем ценнике электричества американская схема обогащения урана делает бессмысленной экономику производства энэргии на АЭС.
Тем более смешной выглядит в этой связи возня США с проектами «малых АЭС».
Так называемые “Малые АЭС” построены на базе реакторов для подводных лодок. Собственно, в них нет ничего нового. Но малость этих реакторов обеспечена тем, что они используют топливо с гораздо большей степенью обогащения, чем нормальные большие АЭС.
И вот тут-то и кроется главная кака – чем выше степень обогащения, тем дороже топливо. Потому что стоимость обогащения с каждым процентом урана-235 растет экспоненциально. Канадцы в своё время сделали реактор, который работает чуть ли не прямо на необогащенной руде (руда, естественно, использовалась очень богатая) – пойдя даже на плохой коэффициент выгорания топлива, низкую тепловую мощность и большие габариты реактора, лишь бы не надо было тратить бабло на обогащение.
Так вот – для России с ультрацентрифугами уже чуть ли не 9-го поколения обогащение урана для малых реакторов стоит относительно разумных денег. Дорого, но для каких-то дальних районов – всё равно дешевле, чем возить туда мазут для ТЭС. Доля транспортной составляющей в стоимости топлива для районов российской Арктики достигает 70%. Стоимость угля доходит до 8 тыс. руб./т, дизельного топлива – до 80 тыс. руб./т, и существенно превосходит цену внутреннего и мирового рынка. Сроки доставки в отдельные пункты (в частности, по Якутии) достигают 1,5 – 2,5 лет. При такой ситуации малые АЭС действительно могут быть выгодны, несмотря на дороговизну высокообогащенного топлива — ведь это топливо надо завозить 1 раз в 10 лет.
Но Америка-то куда лезет? У неё что – внезапно появился дешевый процесс для высокого обогащения урана? Нет, не появился. Другими словами – все эти её проекты малых реакторов – это ИНВЕСТИЦИОННАЯ ПАНАМА. Рассчитанная на надутие биржевого пузыря. Ветряки и солнцаки сдулись – теперь будут надувать мини-АЭС. Для хайпа построят парочку экспериментальных блоков, обогащенный уран для них купят в России — на том всё и закончится в реале, дальнейшие спекуляции будут происходить в СМИ и в виртуальном пространстве.
Вот полностью собранный малый российский реактор КЛТ-40С с теплообменниками и прочим оборудованием:
На фото — доставка реактора КЛТ-40 на Балтийский завод, 2013 год. Электрическая мощность — 35 Мегаватт. Это реактор, хорошо известный по атомным ледоколам и подводным лодкам, он вполне надежен.
Укомплектованная такими реакторами ПАТЭС «Академик Ломоносов» перегнана в Певек и сдана в эксплуатацию в 2020 году. Схема плавающей электростанции выгодна потому, что минимизирует строительство необходимой инфраструктуры — фактически станция просто ставится вблизи от берега на якоря, с нее на берег пробрасываются мостки для персонала и кабели для передачи энергии. Вода для охлаждения берется нахаляву из моря.
Опять же, ПАТЭС легко может быть переброшена в другое место, если в месте её базирования пропадет нужда в таком объеме электроэнергии. И утилизация по окончании эксплуатации для неё проще, чем для стационарной станции.
До КЛТ-40 на суда устанавливались реакторы типа ОК-900А. К 2010-м годам разработан новый транспортный реактор РИТМ-200.
В реакторе используется уран, обогащённый до 40%. Нетрудно догадаться, что это уран оружейного класса — из него можно без проблем слепить атомную бомбу типа американского «Малыша», сброшенного на Хиросиму. Поэтому такие реакторы — объект чрезвычайной опасности. И такое топливо — абы кому не передают.


В тексте очень много ошибок.
«Для получения этого электричества в США был построен целый каскад ГЭС.» — По-моему, там стоит АЭС, 2 блока которой и работали на этот газо-диффузный завод.
«сибирские ГЭС в СССР строились для того же самого газодиффузного обогащения урана» — Нет, сибирские ГЭС строились значительно позже.
«“Малые АЭС” построены на базе реакторов для подводных лодок. Собственно, в них нет ничего нового.» — Да, на базе транспортных реакторов. Но режимы, в которых работают транспортные и энергетические реакторы сильно различаются. Поэтому переделок там довольно много.
Картинка с российскими реакторами устарела. Сейчас актуальными считаются Ритм, Шельф и Елена — а их на картинке нет.
«Канадцы в своё время сделали реактор…» — Там основная идея была в использовании тяжёлой воды в первом контуре. Она почти не задерживает нейтроны и, соответственно, даёт возможность работать с природным ураном. Отсюда и основная проблема — фонит он со страшной силой.
«При такой ситуации малые АЭС действительно могут быть выгодны…» — В себестоимости выдаваемой электроэнергии, стоимость топливо для АЭС составляет порядка 10%. Остальное — капитальные затраты на строительство, обслуживание и утилизацию. Поэтому все рассуждения (в этом параграфе) о стоимости топлива просто ни о чём…
«это ИНВЕСТИЦИОННАЯ ПАНАМА» — Нет, обычный инвестиционный проект с вероятностью срабатывания в районе 10%. Это нормально.
Я тебе удивляюсь — это же известная вещь, с американскими ГЭС, что их клепали для питания газодиффузных заводов. Пик строительства плотин в США пришелся на 1960-е годы. Наибольшая концентрация гидроэлектростанций в США сосредоточена в бассейне реки Колумбия.
Например, на ГЭС Гранд-Кули стоит 33 турбины общей мощностью почти 7 гигаватт. Это существенно больше, чем на крупнейшей ГЭС в РФ — Саяно-Шушенской.
На карте зелеными точками изображены ГЭС, входящие в массив генерации для газодиффузных заводов.
>>Нет, сибирские ГЭС строились значительно позже.
Сразу видно, что ты не в курсе этой истории. Каскад сибирских ГЭС проектировался во второй половине 1940-х годов — именно под газодиффузные заводы. Больше ни для чего такое количество электричества в Сибири было нахрен не нужно.
Первоначальный проект каскада ГЭС на Ангаре был сделан в 1947 году. В него входили ГЭС:
Иркутская
Суховская
Тельминская
Братская
Усть-Илимская
Богучанская
Суммарная мощность — около 15 гигаватт. Расскажи-ка нам — нахрена в тайге понадобились такие мощности?
Предварительное проектирование и часть изысканий на месте для ГЭС уже были проведены, определены места строительства и основные решения по плотинам — когда в Ленинграде первые ультрацентрифуги дали устойчивое обогащение. И довольно быстро стало понятно, что вкладываться в сибирские ГЭС больше не надо. Проекты положили на полку — а потом достали, уже значительно позже, и для совсем других целей.
«Расскажи-ка нам – нахрена в тайге понадобились такие мощности?»
Алюминий варить — чем собственно они и занимаются…
А второе соображение — в европейской части супер-ГЭС построить негде. А советская экономика была склонна к гигантизму.
15 гигов на Ангаре — для алюминия? В 1947 году? Серьезно?
Для справки — Иркутский алюминиевый завод заработал лишь в 1962 году. И никаких 15 гигов для него не было нужно ни тогда, ни сейчас.
Впрочем, копать котлованы для него официально начали 12 июня 1953 года. Сталин умер — и через несколько месяцев и начали. И тебе никто не скажет про то, что копать-то начали на площадке, которую первоначально (в 1950-51 году) выделили под газодиффузный завод. Завод не понадобился, но изыскания уже были сделаны, земля отчуждена. И ГЭС были напроектированы. Жалко было просто так всё забросить.
В конечном счете ГЭС построили меньше, а их энергию частично пустили на алюминий, частично через ЛЭП-500 в промышленные районы страны.
>>в европейской части супер-ГЭС построить негде
То есть ты нам сейчас пытаешься рассказать, что СССР в 1947 году руководили дебилы. Потому что в те года никаких ЛЭП-500 не существовало, а передавать энергию из Сибири в европейскую часть России по низковольтным ЛЭП — безумие.
Это напоминает анекдот про мужика, который потерял ключи и ищет их под столбом с освещением, хотя пропажа обнаружена на 200 метров дальше. Но там же темно, хрен найдешь, а тут свет, искать проще.
Собственно, эти ГЭС и начали строить потом именно потому, что появилась техническая возможность строить высоковольтные ЛЭП. Пока этих ЛЭП не было — передача энергии на такое расстояние была безумием.
На самом деле тут не надо фантазий — ГЭС на Ангаре в 1947 году проектировали под газодиффузные заводы американского типа. Естественно, это было секретно — поэтому официальное обоснование «развитие Сибири» и прочий бред. Как только появились центрифуги — ГЭС резко стали не нужны, и к ним вернулись гораздо позже, уже под совсем другие задачи и под другой технический уровень (единую энергосистему страны).
>>В себестоимости выдаваемой электроэнергии, стоимость топливо для АЭС составляет порядка 10%.
Для обычной АЭС. Для малого реактора пропорции совсем иные.
Себестоимость энергии, выдаваемой реактором атомного ледокола — определяется прежде всего стоимостью топлива. Всё остальное на этом фоне — мелочи, если не заниматься игрой в цифры и не подтягивать муде к бороде, списывая на электрогенерацию всю эксплуатацию ледокола во льдах.
Это сообразили уже довольно давно.
Для обычного малого реактора пропорции ещё хуже (капитальная стоимость +- такая же, а топлива в 3 раза меньше), но мы говорим о ПАТЭС с обогащённым до 20% топливом. Так что пропорция действительно сдвинется.
На ПАТЭС «Ломоносов» (как собственно и на большинстве судовых реакторов советского типа) обогащение топлива по урану 40%, это официально озвученная цифра. Там топливо буквально золотое.
>>Для обычного малого реактора пропорции ещё хуже (капитальная стоимость +- такая же
Смешно пошутил. По-твоему, КЛТ-40 стоит столько же, сколько ВВЭР-800? Плюс стоимость контайнмента и машинных залов.
Смысл строительства малых реакторов именно в том, чтобы сэкономить на капиталке. И действительно — там экономия серьезная, как по цене строительства, так и по срокам (которые тоже деньги).
Но всё убивает цена топлива. А цена топлива максимально завязана на стоимость обогащения урана.
Рынка урана со столь высокой степенью обогащения не существует. Никто никому официально вот просто урановые слитки с обогащением 40% не продаст. Заказы на такой уран осуществляются в рамках конкретного контракта под эксплуатацию реактора, причем уже в виде готовых топливных элементов. Причем обязательно с визой МАГАТЭ и ясным соглашением, куда потом пойдёт облученное топливо. Поэтому как таковой международной рыночной цены на такой уран нет. Что до себестоимости 40%-го урана, то она высока. Измеряется в единицах работы разделения. На цену сильно влияет стоимость электроэнергии, необходимой для работы диффузоров или центрифуг. В общем, недешевая эта хрень, если говорить о степени обогащения свыше 4,5%. Затраты возрастают по экспоненте, а не линейно. Да и топливный уран 4,5% очень недешев, ибо для реактора объемы — это сотни и тысячи тонн. Т.е. многие миллионы долларов. Да и расходы на бюрократию надо учитывать, тоже не три копейки. Все эти экспертизы, согласования, разрешения и т.д. Это не уголёк для ТЭС покупать-продавать.
>>Затраты возрастают по экспоненте, а не линейно.
Об этом я и говорил, но народ никак вкупить не может.
>>Рынка урана со столь высокой степенью обогащения не существует.
Естественно. Иначе все кому не лень уже сидели бы винтили атомные бомбы.
В Иране, например, вопросы международного сообщества вызывал уже уран, обогащенный до 20-25 процентов. Уже это вызвало истерику.
Согласно договору о нераспространении ЯО и ЯТ, для урана с обогащением по изотопу 235 свыше 20% предельным является количество материала 25 кг. Дальше уже считается нарушение, и такую страну надо бомбить и курощать.
То есть условно безопасным считается обогащение по урану ниже 20%.
Для плутония нормы другие — материалы, где количество изотопа плутония 238 более 80%, не должны превышать суммарного количества 8 кг.
…
«что минимизирует строительство необходимой инфраструктуры – фактически станция просто ставится вблизи от берега на якоря, с нее на берег пробрасываются мостки для персонала и кабели для передачи энергии.» — Для ПАТЭС “Академик Ломоносов” эта мелочёвка стоила порядка 7 млрд. рублей. Т.е. стоянка для ПАТЭС должна быть неплохо оборудована.
«Нетрудно догадаться, что это уран оружейного класса» — Не надо гадать — достаточно просто посмотреть классификацию степеней обогащения. 40% — это высоко-обогащённый уран (используется в исследовательских реакторах и реакторах подводных лодок); а оружейный начинается с 90%.
Не взорвётся. Надо 95.
Считается, что современные схемы инициации позволяют взорвать уран, обогащенный до 35%. Естественно, взрыв будет очень грязный — но chain reaction будет.
Крайне проблематично и ненадежно, будет пшикалка. И да, чрезвычайно грязная. Это для террористов разве что. Применение такой дряни создаст радиоактивное заражение на тысячи лет. Это как сахаровская слойка, загадившая территорию навсегда, и даже еще хуже. Современное боевое оружие тем и отличается, что оно чистое. Ну, не на 100%, конечно, но в десятки раз чище примененного в Японии и затем на Бикини. Уже Царь-бомба не дала практически никакого заражения, в эпицентре работали через час.
>>Для ПАТЭС “Академик Ломоносов” эта мелочёвка стоила порядка 7 млрд. рублей.
Это говорит лишь о двух вещах:
1. ПАТЭС вкрячили среди льдов (что потребовало безумных решений по защите от навала ледяных полей)
2. На строительстве причала кто-то хорошо украл
Собственно говоря, сооружение там вот такое:
Если бы это сооружение строил я — я бы предложил использовать подходящую мелкую бухту, прорыл бы в нее глубокий канал земснарядом, в этот канал загнал ПАТЭС, а из вынутого грунта отсыпал защитную дамбу от навала ледяных полей.
Но ведь так много не украдёшь. Поэтому — бетон, сваи, скальник.