ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРУЖЕЙНОГО УРАНА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ

Изъюрова Н.С., Хохлов В.А., Буйновский А.С., Макасеев А.Ю.

СТИ ТПУ, г. Северск


Сокращение имеющегося в арсенале ядерного оружия приводит к освобождению значительных количеств оружейных урана и плутония. В связи с этим возникает проблема использования этих материалов в мирных целях.

Одним из основных путей применения высокообогащенного урана, каким и является оружейный уран, может быть использование его в качестве топлива в энергетических ядерных реакторах для производства тепловой и электрической энергии [1,2]. Наиболее эффективным способом изотопного разбавления оружейного урана является смешение в газовой фазе гексафторидов урана высокого обогащения (оружейного) и низкого по концентрации изотопа уран—235. Такой способ смешения материалов обладает рядом преимуществ:

Создание такого производства было активизировано тем, что в январе 1994 г. между Министерством Российской Федерации по атомной энергии и корпорацией ЮСЕК (США) был подписан исполнительный контракт на поставку энергетического гексафторида урана, полученного из оружейного урана [1]. Этот контракт устанавливает жесткие ограничения на содержание ряда нуклидов в поставляемом гексафториде урана.

При подготовке оружейного урана к переработке металлические оружейные изделия превращаются в стружку, которая подвергается окислению с целью превращения ее в порошкообразную закись-окись урана. Далее уран подвергается экстракционной очистке от всех сопутствующих химических примесей. Она включает следующие операции: растворение закиси-окиси урана в азотной кислоте; экстракционную очистку полученного нитрата уранила от плутония, продуктов распада нуклидов и других примесей и, наконец, денитрацию очищенного раствора уранилнитрата путем аммиачного осаждения и прокалки осадка с образованием оксидов урана, пригодных для фторирования.

Результаты трехгодичной эксплуатации установки показали, что она полностью обеспечивает выполнение производственного задания, а качество получаемого гексафторида урана соответствует не только по содержанию примесных элементов, но и по ряду других элементов, дающих летучие фториды. Таким образом, в России создано и успешно эксплуатируется новое современное производство, позволяющее перерабатывать изделия оружейного урана, снимаемого с вооружения, в гексафторид урана низкого обогащения, пригодного для производства топлива для мирных энергетических ядерных реакторов.

Литература

  1. Микерин Е.И. Российская промышленная переработка ВОУ из ядерного оружейного в энергетический НОУ, соответствующий требованиям спецификации ASTM C 996—90 для обогащенного урана, полученного из коммерческого природного урана.— Доклад на симпозиуме ASTM, 3 июля 1996 г. в г. Балтимор (США).
  2. Макхиджани А., Макхиджани Э. Ядерные материалы сквозь тусклое стекло.— JEER Press, 1995.