ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКООБОГАЩЁННОГО УРАНА НА СЛОЖИВШИЙСЯ РЫНОК УСЛУГ ПО ЕГО ОБОГАЩЕНИЮ

Носырев К.Н. , Судницина М.В.

НПИ МИФИ, г. Новоуральск


У государств, обладающих ядерным оружием, имеются боеголовки и запасы, содержащие высокообогащённый уран (ВОУ) и оружейный плутоний, который при преобразовании в топливо для легководного реактора создаёт огромное количество эквивалентных запасов урана. При этом возникает потребность в услугах на преобразование и обогатительную работу разделения.

В январе 1994 года правительство США приняло решение приобрести 500 метрических тонн ВОУ, полученного из бывшего ядерного оружия с 90 весовыми процентами по U235 в России (450 Мт ВОУ) и на Украине (50 Мт ВОУ). Первоначальное соглашение предполагало поставку низкообогащённого урана, полученного из высокообогащённого урана с обогащением 4.4 весовых процента по U235 с поставкой в США в течение 20 лет.

Используя имеющиеся количественные данные на пятилетний период с 1997 по 2001 год, зафиксированные в контракте, можно произвести перерасчёт количества ВОУ, подлежащего поставке, и, следовательно, попадающего на коммерческий рынок, в эквивалент ЕРР (единиц работ разделения).

Количество Единиц Работы Разделения, затраченных на 1 кг. ВОУ вычисляется по формуле:

,               (1)

где V(Xp), V(Xe), V(Xa) — потенциалы работы для разделения урана с различным содержанием; Mp и Ma — количество ВОУ и количество сырьевого урана, необходимое для получения 1кг ВОУ соответственно, кг.

При подстановке в формулу известных значений получаем норму работы разделения равную 180,6715 ЕРР/кг U с обогащением 90% по U235.

Таким образом, можно определить эквивалент ЕРР для любого количества ВОУ. Например, в 1999 году на коммерческий рынок попало 30 тонн ВОУ. Тогда эквивалент ЕРР равен 5420145 ЕРР.

При получении обогащённого уранового продукта (например, с обогащением 4,95%) из ВОУ (90%) посредством разбавления слабообогащённым продуктом (1,5%) работа разделения, переносимая на продукт 4,95%, должна составлять сумму работы разделения, содержащейся в ВОУ и разбавителе. Однако на самом деле часть работы разделения безвозвратно теряется. С помощью нехитрых расчётов определим процент потерь на 1 кг ВОУ при смешении на 1,5% продукта. Процент потерь составляет около 17%.

Учитывая найденный коэффициент потерь, можно предполагать, что за счёт поставок российского урана, полученного из ВОУ, предложение на мировом рынке услуг обогащения начиная с 1999 года увеличится на 19,8 млн. ЕРР.

В докладе представлена информация о скорости преобразования ВОУ в НОУ и наличие компонента обогатительных услуг как для российского, так и для американского излишнего материала для выпуска на рынок. Предполагается, что начиная с 1999 года, будут преобразовываться 30Мт российского ВОУ ежегодно. В США выпуск на рынок соответствует запасам НОУ, объявленным на день выпуска, как предполагается, об излишках ВОУ будет сообщаться в дальнейшем. Общая обогащённая доля ВОУ, предназначенная для получения коммерческой выгоды в течении последующих 3 лет, в среднем составляет около 5,5 млн. ЕРР в год с ожидаемым увеличением объёма после 2002 года.

В среднем, начиная с 1999 года, доля мировых потребностей в услугах по обогащению, покрываемых за счёт проникновения на рынок переработанного ВОУ, будет составлять около 15,9%, что обострит конкуренцию на рынке урана среди производителей.