Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Ядерное нераспространение»

Все доклады секции


ПЛУТОНИЙ - ОТ БОЕГОЛОВКИ К МИРНОМУ АТОМУ (ПЕРСПЕКТИВЫ УТИЛИЗАЦИИ И ИММОБИЛИЗАЦИИ)

Чепезубов М.Г., Жидкова И.А., Ожерельев О.А.

Северская государственная технологическая академия

Накопление запасов энергетического и оружейного плутония в процессе реализации замкнутого топливного цикля и сокращения военных программ, является на сегодняшний день для многих ведущих стран серьезной экономической, политической и экологической проблемой. Важным политическим аспектом является инициатива крупнейших мировых держав, направленная на укрепление глобального партнерства, связанного с разработкой технологий утилизации ядерного оружия и отработанного ядерного топлива. Переработка и утилизация ядерных материалов – это один из основных вопросов мировой безопасности. Но если технологии переработки урана уже отработанны, то проблема утилизации и иммобилизации плутония на сегодняшний день стоит наиболее остро. Основным направлением утилизации избыточного оружейного плутония, как и плутония из облученного ядерного топлива (ЯТ) является использование смешанного уран-плутониевого (МОХ) топлива. Но отходы, полученные от данного вида утилизации, так же представляют большую опасность, как для окружающей среды, так и для жизни и безопасности человечества в целом.

В работе представлены наиболее перспективные современные пути утилизации и последующей иммобилизации избыточного плутония в Российской Федерации, а так же аналитическое рассмотрение различных аспектов данных технологий.

Современные общепринятые на предприятиях России водные методы переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ) имеют ряд недостатков, среди которых: наличие значительного количества замедлителя в системе, увеличение объема радиоактивных отходов, потенциальная опасность (из-за возможности хищения) получения урана и плутония в разделенном и очищенном виде. Этим обусловлено развитие альтернативных технологий. В частности, наиболее перспективным является метод пироэлектрического получения смешанного уран-плутониевого топлива при переработке облученного топлива в расплавах хлоридов щелочных металлов. Основными преимуществами данного метода являются сравнительно небольшое количество высокоактивных (ВАО), среднеактивных (САО) и низкоактивных (НАО) отходов, а также заметное снижение радиохимических характеристик продукта, уменьшающее вероятность его хищения.

Проблема последующей иммобилизации показывает целесообразность и техническую возможность остекловывания различных видов отходов, содержащих плутоний. Одной из наиболее приемлемых технологий является синтез керамики на основе кубического диоксида циркония и пирохлора. В НПО «Радиевый институт» проводилось испытание образцов в воде при различной температуре, контроль их фазового состава, а так же контакта образцов с ионо-насыщенными растворами, имитирующими подземные воды. В результате получены различные характеристики для последующего определения оптимального варианта состава образцов.

Таким образом, предложенные технологии помогут решить одну из основных задач ядерной энергетики, связанную с утилизацией ядерного материала. Идеи нераспространения, безусловно, более глобальны, но любой вопрос, касающийся использования радиоактивных веществ, в первую очередь, должен отвечать безопасности производства. Снижение угрозы хищения ядерного материала – это ещё один вопрос, на который можно ответить, создав экономически выгодные, экологически чистые технологии утилизации и переработки ЯТ.

Литература

1.              Направления развития производства MOX-топлива, Кобзарь Н.Ю. // VII Ежегодная конференция МОЯОР, 14-16 октября 2002г.;

2.              Иммобилизация избыточного оружейного плутония в России, Орлова А.И. // Вопросы радиационной безопасности, 2001, №1;

3.              БН–600 в стратегии утилизации оружейного плутония, http://rosatom.ru/vestnik/05/7/7.html.