Блог о ядерной и радиационной безопасности

После успешного повторного ввода в эксплуатацию осенью 2022 г. стеллараторная установка термоядерного синтеза Wendelstein 7-X в немецком Институте физики плазмы Макса Планка (IPP) добилась значительного успеха. В 2023 г. был намечен оборот энергии в 1 ГДж, но уже сейчас исследователям удалось достичь 1,3 ГДж. Кроме того, установлен новый рекорд по времени затухания реакции при сохранении плазмы горячей в течение восьми минут.

Wendelstein 7-X – крупнейший в мире термоядерный стелларатор. Его целью является исследование пригодности таких объектов для производства электроэнергии. Стеллараторы отличаются от термоядерных реакторов токамаков, таких как Объединенный европейский токамак (JET) в Великобритании или ITER, строящийся во Франции.В то время как за основу токамака взята однородная тороидальная форма, в стеллараторе эта форма скручена в виде восьмерки. Это позволяет избежать проблем, с которыми сталкиваются токамаки, когда магнитные катушки, удерживающие плазму, становятся менее плотными на внешней стороне тороидального кольца.

Основная сборка установки Wendelstein 7-X была завершена в 2014 г., а первая плазма была произведена в декабре 2015 г. В конце 2018 г. эксперименты были временно прекращены после двух успешных этапов работ. Затем началась модернизация корпуса устройства получения плазмы. В ходе трехлетних ремонтных работ установка Wendelstein 7-X была оснащена в первую очередь водяным охлаждением элементов стенки и модернизированной системой нагрева.

Теперь система нагрева может выдавать в плазму в два раза больше энергии, чем раньше,и эксперименты с термоядерным синтезом можно проводить в новых диапазонах параметров. «Сейчас мы изучаем возможности достижения более высоких показателей энергии, – пояснил профессор доктор Томас Клингер, руководитель отдела по процессам переноса и динамики в стеллараторе института IPP. – При этом мы должны продвигаться постепенно, чтобы не перегрузить и не повредить установку».

В настоящее время исследователи достигли нового значимого события: впервые они смогли достичь энергооборота в 1,3 ГДж – значения, в 17 раз превышающего наилучшее значение, достигнутое до модернизации (75 МДж). В результате оборот энергии будет равен удвоенному значению тепловой мощности, умноженному на длительность разряда.

Инфракрасные изображения из вакуумной камеры Wendelstein 7-X показывают не саму плазму, а распределение температуры на водоохлаждаемых перегородках дивертора. Перегородки дивертора используются для рассеивания тепла от плазмы. При этом четко прослеживается определенная линия в центре, так называемая линия удара. Это место, где плазма соприкасается с дивертором, и температура имеет самые высокие значения.На отдельных участках регистрировалась температура до 600 °C (красные области). Диверторные плитки способны выдерживать температуру до 1 200 °C.

Для отвода наибольших тепловых потоков используются особо термостойкие диверторные перегородки. Они являются частью внутренней стенки, которая теперь охлаждается системой из 6,8 км водопроводных труб, установленных на завершающей стадии модернизации.В настоящее время ни одна другая установка термоядерного синтеза в мире не имеет такой полностью охлаждаемой внутренней стенки. Нагрев плазмы происходит благодаря работе трех компонентов: впервые установленного устройства нагрева ионов, нагрева путем впрыска нейтральных частиц и системы микроволнового нагрева электронов.

В настоящее время система микроволнового нагрева электронов имеет особое значение, поскольку она достигает больших значений по мощности в течение нескольких минут. Энергооборота в 1,3 ГДж удалось достичь при средней мощности нагрева 2,7 МВт, при этом разряд длился 480 с. Это также новый рекорд для Wendelstein 7-X и один из наилучших показателей во всем мире. До модернизации установка Wendelstein 7-X достигала максимального показателя по времени плазмы в 100 с при значительно меньшей мощности нагрева. В течение нескольких лет планируется увеличить оборот энергии до 18 ГДж, при этом плазма будет удерживаться стабильной в течение получаса.

Новости Nuclear Engineering International, 28.02.2023

В ходе экспериментов, проводимых на Объединенном европейском токамаке (JET) Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) в Калхаме, удалось получить «чистую» плазму за счет создания теплового барьера.

Чтобы выдерживать интенсивное тепло, образующееся в процессе термоядерного синтеза, внутренние стенки токамака должны быть изготовлены из металлов с высокой температурой плавления, таких как вольфрам. Однако вольфрам может загрязнять и разбавлять плазму, когда горячая плазма взаимодействует со стенками установки. Образовавшиеся примеси могут чрезмерно охлаждать плазму, поглощая тепло, которое затем выходит из нее в виде света. Это уменьшает мощность реакций термоядерного синтеза в плазме.

Ученые из EUROfusion и UKAEA выяснили, что создание особого вида «теплового барьера» предотвращает попадание вольфрамовых загрязнений в ядро плазмы. Такой барьер напоминает тонкую кожу с внешней стороны плазмы, где создается большой перепад температуры, составляющий 20 миллионов градусов Цельсия. До демонстрации на JET этот способ поддержания «чистой» плазмы был чисто гипотетическим. Метод был опробован в рамках серии экспериментов, которые способствовали тому, что JET побил мировой рекорд получения устойчивой энергии термоядерного синтеза в 2022 г.

«Наши измерения показали, что мы на шаг ближе к решению одной из величайших научных задач нашего времени, – сказал доктор Энтони Филд, старший научный сотрудник UKAEA. – Плазма может защитить себя от вольфрамовых загрязнений, которые могут охладить ее, при условии поддержания на границе плазмы перепада температуры, составляющего 20 миллионов градусов Цельсия. Этот барьер не дает ионам вольфрама помешать нам в достижении условий термоядерного синтеза».

Полученные результаты будут использованы в работе на Международном термоядерном экспериментальном реакторе (ИТЭР), который в настоящее время строится в Сен-Поль-ле-Дюранс на юге Франции. Доктор Жоэль Майлу, руководитель целевой группы JET, сказала, что это был «основной результат, предсказанный теорией, который мы никогда раньше не наблюдали». Она объяснила: «При определенных условиях мы можем заставить плазму вытеснить металлические примеси к самой границе, чтобы они не охлаждали удерживаемую плазму, где происходит реакция термоядерного синтеза. Это важнейший компонент для обеспечения устойчивой высокой производительности синтеза в ITER».

Доктор Альберто Лоарте, руководитель научного отдела организации ITER сказал, что результаты подтверждают давний прогноз о том, что высокопроизводительные плазмы, необходимые для производства энергии термоядерного синтеза, могут очень эффективно оградить себя от примесей вольфрама, поступающих из стенок установки. «Это было очень сложно продемонстрировать экспериментальным путем, поскольку для этого в небольших современных токамаках необходимо достичь условий, приближенных к условиям ITER. Ученым JET удалось приблизиться к условиям ITER, чтобы увидеть этот новый эффект в действии. Это обеспечивает надежную основу для наших прогнозов поведения плазмы в реакторе ITER».

Доктор Атина Каппату, научный координатор экспериментов JET из немецкого Института физики плазмы Макса-Планка сказала: «Мы знали, что теория предсказывала, как ITER-плазмы могут использовать резкий перепад температуры для предотвращения проникновений примесей, но этого еще не было продемонстрировано на нашем устройстве. Было очень интересно увидеть, что мы можем создать условия, достаточно близкие условиям ITER, чтобы продемонстрировать этот эффект в плазмах JET и извлечь из этого пользу для решения вопроса по достижению высокой производительности синтеза».

В феврале 2022 г. токамак JET продемонстрировал рекордные 59 МДж устойчивой энергии термоядерного синтеза. Этого удалось достичь консорциуму экспертов, студентов и сотрудников EUROfusion со всей Европы при совместном финансировании Европейской комиссией. Углубленный анализ результатов серии экспериментов, проводимых на рекордных мощностях токамака JET, будет представлен на Конференции МАГАТЭ по термоядерному синтезу в октябре.

Новости Nuclear Engineering International, 28.02.2023

Аргентина будет экспортировать часть тяжелой воды, производимой на ее повторно введенном в эксплуатацию производственном предприятии в Неукене, для научных и медицинских целей. Большая часть тяжелой воды пойдет на поддержание работы трех АЭС страны. Завод также может быть модифицирован для производства чистых видов топлива, таких как аммиак и водород.

Предприятие в Неукене обеспечивало ядерную программу Аргентины с 1993 г., но в 2017 г. было законсервировано. «Имея мощность 200 т в год, это был крупнейший в мире подобный объект, и он остается одним из самых передовых», – сказала Адриана Серкис, президент Национальной комиссии по атомной энергии Аргентины (CNEA).

Министр по стратегическим вопросам Мерседес Марко дель Понт, член делегации, посетившей объект, заявила: «Аргентина обладает богатым научно-техническим потенциалом в сфере атомной энергетики, что создает возможности не только для осуществления энергетического перехода, но и для увеличения преимуществ для развития страны в целом».

Между CNEA и правительством провинции Неукен уже заключено соглашение о возобновлении работы предприятия. Они совместно владеют заводом, при этом контрольный пакет акций принадлежит Неукен.

Серкис сказала: «Сначала мы сосредоточимся на том факте, что одна из производственных линий могла продолжать производить тяжелую воду не только для продолжения работы наших трех АЭС, но и в качестве высокоценного экспортируемого товара». Согласно планам, первая производственная линия должна возобновить работу в 2025 г.

Согласно отчету компании BNamericas Неукен производит собственный аммиак для использования в процессе производства тяжелой воды, который можно продавать как отдельный продукт. Последующие производственные линии могут быть перепрофилированы для получения водорода. Это были бы низкоуглеродные товары, поскольку электростанция снабжается электроэнергией от близлежащей гидростанции мощностью 128 МВт(э), которая имеет возможности для расширения.

АЭС Аргентины – «Атуча I», «Атуча II» и «Эмбальсе» – потребуется около 485 т тяжелой воды до их планового закрытия. Остальная часть может быть отправлена на экспорт в другие страны, использующие тяжеловодные реакторы под давлением – потенциально: в Канаду, Китай, Индию, Румынию и Южную Корею. Это вещество также находит применение в ряде научно-технических областей, в том числе в качестве метки в медицинских исследованиях и различных видах спектроскопии.

World Nuclear News, 27.02.2023

Глава Организации по атомной энергии Ирана (AEOI) Мохаммад Эслами сообщил, что инспекторы МАГАТЭ в настоящее время посещают ядерные объекты Ирана, и что недавние разногласия либо уже улажены, либо находятся в процессе поиска решения. Он заявил журналистам, что эти разногласия были вызваны неправильным толкованием инспектора МАГАТЭ, который посетил страну ранее, в вопросе предполагаемого незаявленного перехода на оборудование для обогащения урана на площадке в Фордоу.

Представитель AEOI Бехруз Камальванди отклонил отчет МАГАТЭ, подчеркнув, что он был опубликован на основании непреднамеренно искаженного отчета, представленного одним из инспекторов МАГАТЭ. «Инспектор позже осознал свою ошибку», – сказал он.

В другом своем заявлении Эслами заявил, что связи Ирана с МАГАТЭ уже восстановлены в рамках Соглашения о гарантиях. Он подчеркнул, что Иран будет работать над предотвращением дальнейших разногласий на основе сотрудничества и координации с Агентством.

Визит МАГАТЭ состоялся после того, как агентство Bloomberg сообщило, что инспекторы МАГАТЭ нашли в Иране уран, обогащенный до 84 % чистоты. Однако представитель AEOI Бехруз Камальванди пояснил, что наличие частицы или частиц урана с чистотой более 60 % в процессе обогащения не означает, что весь процесс обогащения осуществляется до этого уровня. Он добавил, что такой случай в обычной ситуации не относится к событиям, о которых Агентство вообще что-либо упоминает в отчете перед своими государствами-членами. Тот факт, что эта информация просочилась в западные СМИ, показал, что это была попытка, направленная на «размытие и искажение фактов», – отметил он.

Докладчик Комиссии по национальной безопасности и внешней политике Аболфазл Амуи заявил новостному агентству ICANA, что у Ирана на данный момент нет планов по обогащению урана выше 60 %, и что любое такое решение будет зависеть от политических и технических обстоятельств. «Заявления СМИ об обогащении в Иране урана до уровня 84 % сделаны с целью усиления давления на Иран в преддверии ежеквартального заседания Совета управляющих МАГАТЭ», – добавил он.

Он отметил, что Иран уже докладывал о своих технических планах, и в настоящее время проводит обогащение урана до 60 % с целью производства молибдена – основного компонента производства радиофармпрепаратов. «У Ирана на данный момент нет планов по обогащению урана выше 60 %, и такое решение зависит от политических и технических обстоятельств», – сказал он, добавив, что Иран сделал бы четкое и публичное заявление, если бы планировал внести изменения в уровни обогащения урана.

Амуи также пояснил, что на определенных участках каскадов и центрифуг технически возможно найти накопление урана на уровнях обогащения, отличных от целевого уровня. «Это совершенно естественная ситуация в процессе обогащения», – сказал он.

Иран в ноябре 2022 г. уведомил МАГАТЭ, что увеличил обогащение урана до 60 %. Этот шаг был последним, чтобы выйти далеко за рамки пределов Совместного всеобъемлющего плана действий (СВПД) от 2015 г., который ограничил обогащение урана Ираном на уровне 3,67 % в обмен на смягчение санкций. СВПД подписали США, Великобритания, Франция, Россия, Китай и Германия. Однако в 2018 г. бывший президент США Дональд Трамп вышел из сделки и ввел сокрушительные санкции в отношении экономики Ирана, побудив Иран, в свою очередь, увеличить уровень обогащения урана.

Новости Nuclear Engineering International, 23.02.2023

Пакистан и МАГАТЭ будут расширять сотрудничество в области мирного применения ядерной науки и технологий, особенно в сельском хозяйстве и медицине. Об этом договорился генеральный директор МАГАТЭ Рафаэль Мариано Гросси в ходе двухдневной поездки в Пакистан. Премьер-министр Пакистана Шехбаз Шариф и Гросси обсудили ряд вопросов, включая поддержку МАГАТЭ в области сельского хозяйства и медицины, а также ядерной безопасности и физической безопасности.

На встрече с министром иностранных дел Билавалом Бхутто Зардари, Гросси заявил, что возможностей для мирного использования ядерной науки и технологий в Пакистане достаточно, подчеркнув, как применение атомной энергии и инициативы МАГАТЭ решают проблемы изменения климата и вопросы доступности лечения онкологических заболеваний. Зардари сообщил, что Пакистан и МАГАТЭ будут и далее укреплять сотрудничество и повышать роль применения атомной энергетики в решении проблем изменения климата, водных ресурсов, энергетики и продовольственной безопасности. В Исламабаде Гросси также встретился с министром планирования и развития Ахсаном Икбалом для более детального обсуждения роли применения атомной энергетики в решении проблем уязвимости Пакистана перед изменением климата.

В настоящее время Пакистан эксплуатирует шесть ядерных энергетических реакторов на двух площадках, которые производят около 10 % от всей электроэнергии, вырабатываемой в стране. Во время посещения АЭС «Чашма» Гросси торжественно открыл на площадке новое сухое хранилище отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Он также посетил Пакистанский институт ядерной науки и техники (PINSTECH) – партнера МАГАТЭ по деятельности, связанной со здоровьем человека, питанием и анализом воды, где он открыл дозиметрическую лабораторию. Во время посещения пакистанского Национального центра передового опыта в области ядерной безопасности (PCENS) Гросси сказал, что он впечатлен высоким уровнем работы объекта и надеется на дальнейшее сотрудничество.

В Институте ядерной медицины, онкологии и радиотерапии в Исламабаде Гросси принял участие в открытии новой установки для лечения рака Cyberknife. Он сказал, что Пакистан сможет оказывать поддержку своим соседям по вопросам лечения онкологических заболеваний, став региональным центром в рамках инициативы МАГАТЭ «Лучи надежды», направленной на расширение доступа к лечению рака в странах с низким и средним уровнем дохода путем содействия внедрению и улучшению потенциала радиационной медицины и подготовки рабочей силы для лечения рака.

В Фейсалабаде Гросси посетил Ядерный институт сельского хозяйства и биологии (NIAB), назначив его Центром сотрудничества МАГАТЭ в области сельского хозяйства и био-технологий. На специальной церемонии он посадил пальму Саго на площадке и рассказал о сотрудничестве МАГАТЭ с предприятием по разработке сортов хлопка, устойчивых к изменению климата. Во время посещения Пакистанского органа ядерного регулирования и встречи с его председателем Файзаном Мансуром Гросси посетил центр сотрудничества с МАГАТЭ – Национальный институт ядерной безопасности и физической ядерной безопасности. Он также принял участие в процедуре открытия в Исламабаде Национального центра по координации в чрезвычайных радиационных ситуациях (NRECC).

В штаб-квартире Пакистанской комиссии по атомной энергии (PAEC) Гросси «провел содержательный обмен мнениями с Комиссией по вопросу о всеобъемлющем и согласованном характере программы страны в области использования атомной энергии в мирных целях». В завершение своего визита в Исламабад он провел семинар по вопросам смягчения последствий изменения климата, в ходе которого подчеркнул роль МАГАТЭ в оказании помощи странам, уязвимым с точки зрения изменения климата, и в преодолении климатического кризиса с помощью ядерной науки и технологий.

Новости Nuclear Engineering International, 22.02.2023

Американская компания Holtec International завершила изготовление и поставку критически важного компонента для исследований термоядерного синтеза в Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL). Корпус центрального цилиндра (CSC) является основным компонентом Установки для проведения национального эксперимента по сферическому тору (NSTX-U) лаборатории PPPL.

Министерство энергетики США (DOE) отмечает, что термоядерный реактор должен производить высокоэффективную плазму с недорогими магнитными полями. В результате корпус центрального цилиндра должен быть спроектирован и изготовлен с соблюдением чрезвычайно жестких допусков, чтобы соответствовать строгим требованиям метрологии и магнитной проницаемости. Корпус CSC обеспечивает внутреннюю вакуумную стенку установки NSTX и конструктивную опору для обращенных к плазме компонентов и катушек. Они должны будут выдерживать температуру среды до 10 млн °C.

Создание сложной конструкции, соответствующей требованиями PPPL, потребовало от инженеров по сварке компании Holtec разработки и аттестации множества уникальных сварочных методов и оборудования. В рамках Программы обеспечения качества Министерства энергетики США были отобраны квалифицированные слесари и сварщики Holtec, которые сертифицировались на строгое соблюдение параметров аттестованных методов изготовления конструкций.

Профессор Стив Коули, директор лаборатории PPPL, отметил: «Этот красивый кусок металла из инконеля, который я с любовью называю «ежом» из-за его дизайна с покрытием из шпилек, будет удерживать центральный магнит в нашем флагманском эксперименте на установке NSTX-U. Этот корпус не только хорош собой, но и много повидал: он был отштампован в Италии, обработан в Нью-Джерси и собран в Питтсбурге. Его окончательное прибытие к нам в лабораторию стало важной вехой проекта и позволит нам начать важные восстановительные работы».

Выполнение работ зависело от тесного партнерства между лабораториями PPPL и Oak Ridge Technologies, совместным предприятием Holtec International и Gilmartin Engineering Works, что позволило доработать окончательный проект этого компонента итеративно. «Чтобы изготовить компонент такого масштаба, требовались экспертные знания и владение сварочной технологией самого высокого качества, – сказал Брайан Фарнсворт, директор Holtec Weld Technology. – Я чрезвычайно горжусь самоотверженностью и усердием нашей команды по созданию этого критически важного компонента, изготовление которого, по нашим первоначальным оценкам, казалось практически недостижимым».

NSTX-U является флагманской установкой термоядерного синтеза лаборатории PPPL. Сферическое устройство имеет форму, больше похожую на яблоко с извлеченной сердцевиной, чем на пончикообразную форму обычных токамаков. Оно может производить плазму высокого давления с относительно низкими и экономически эффективными магнитными полями. В PPPL отметили, что эта возможность делает его компактную сферическую конструкцию кандидатом для использования в качестве модели для опытной термоядерной установки, за которой последует создание промышленного термоядерного реактора. NSTX-U преследует три основные цели:

• исследовать способность сферической установки производить стабильные, высокопроизводительные плазмы с экономически эффективными магнитными полями;
• совершенствовать понимание и инструменты, необходимые для запуска и поддержания таких плазм неиндуктивным способом, а именно без так называемого «соленоидного» магнита для запуска процесса;
• разработать методы отвода и контроля избыточного тепла, вырабатываемого в ходе реакций термоядерного синтеза.

Новости Nuclear Engineering International, 16.02.2023

Европейская комиссия (ЕК) опубликовала новые правила, согласно которым водород, производимый в ядерных энергетических системах, может считаться соответствующим целям Европейского союза (ЕС) в области возобновляемых источников энергии. Вопрос о том, от каких источников ЕС будет считать его «возобновляемым», уже несколько месяцев обсуждается между Францией и странами, которые хотят отказаться от ядерного топлива, такими как Германия.

После нескольких месяцев задержки и лоббирования ЕК в сложном для понимания документе определила три типа водорода, которые могли бы подходить для целей возобновляемой энергии.

К ним относится водород, получаемый от производственных объектов, непосредственно подключенных к новому генератору возобновляемой электроэнергии, и от тех объектов, которые потребляют энергию из энергосети, если в местной зоне электроснабжения доля возобновляемой энергии в среднем превышала 90 % в предыдущем году.

Водородные установки также могут использовать энергию из энергосети в регионах, которые соответствуют низкому пределу выбросов CO₂ – потенциально основанному на атомной энергии – при условии, что производитель также подпишет долгосрочное соглашение о покупке электроэнергии (PPA) с поставщиком возобновляемой электроэнергии в своем регионе. Однако такой водород, производимый с использованием источников атомной электроэнергии, вместо «возобновляемого» будет называться «низкоуглеродным».

Новые правила являются частью двух делегированных актов, которые ЕК приняла после годичной задержки. Еврокомиссар по энергетике Кадри Симсон заявила, что принятые меры позволят повысить доверие к развивающемуся рынку водорода. «Четкие правила и надежная система сертификации являются основными для развития и становления развивающегося рынка в Европе. Эти делегированные акты обеспечат инвесторам столь необходимую правовую определенность и еще больше повысят промышленное лидерство ЕС в этом зеленом секторе», – сказала она.

Генеральный директор организации Hydrogen Europe Йорго Чатзимаркакис сказал, что новые правила являются основными для определения соответствия целям Директивы ЕС по возобновляемым источникам энергии, но могут в конечном итоге привести к росту цен.

«Далеко не идеальное регулирование лучше, чем полное его отсутствие, – отметил он. – Наконец, появится ясность для промышленности и инвесторов, и Европа сможет запустить рынок возобновляемого водорода». У стран ЕС и у законодателей есть два месяца, чтобы возразить против этих правил, прежде чем они вступят в силу.

Новости Nuclear Engineering International, 16.02.2023

Австралийская организация по ядерной науке и технологиям (ANSTO) начала работы по реабилитации площадки объекта «Лукас Хайтс» недалеко от Сиднея.

В ANSTO сообщили, что реабилитация площадки является частью утвержденного проекта по извлечению общих твердых отходов, строительных отходов и некоторых минеральных песков, применяемых в исследованиях редкоземельных металлов, чтобы освободить место для будущей перепланировки участка. ANSTO планирует осуществлять управление движением грузовых автомобилей, обеспечивать эффективное движение транспорта, снижать уровень шума, подавлять пыль и контролировать качество воздуха для повышения безопасности и свести к минимуму неудобства.

Минеральные пески, содержащие монацит, были доставлены в ANSTO для усовершенствования технологического процесса в исследованиях по добыче редкоземельных металлов. Монацит классифицируют как природный радиоактивный материал (NORM). Австралия уже давно занимается этой областью исследований, поскольку редкоземельные металлы имеют важное значение в горнодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Сыпучие материалы впоследствии были размещены на хранение под землей на площадке.

Однако эта часть комплекса ANSTO была назначена для реконструкции, и поэтому необходимо безопасно извлечь все материалы. Количество размещенных отходов NORM сопоставимо с количеством радиоактивности, обнаруженной в бетонном заполнителе – гранитоподобном материале, часто называемым голубым металлом.

Проектная группа ANSTO запланировала безопасную реабилитацию площадки с использованием проверенных стандартных методов. Планы, рассмотренные независимым органом ядерного регулирования, будут осуществляться специалистами-подрядчиками. Общие отходы и минеральные пески будут перевозиться на соответствующие объекты по переработке отходов. Ожидается, что работа будет завершена к 22 мая.

ANSTO планирует расширить свой Центр инноваций в области глубоких технологий.

В рамках этого плана предоставляются возможности для совместного размещения университетов, стартапов и бизнесов, проектирования и строительства собственных офисных, лабораторных, производственных или складских помещений. Таким образом, часть устаревших объектов инфраструктуры будут удалены с площадки, чтобы предоставить место для дальнейшего развития.

ANSTO является одним из основных научно-исследовательских институтов Австралии. Организация эксплуатирует ядерные реакторы для исследований и производства изотопов с 1950-х гг. Ее действующий многоцелевой исследовательский реактор OPAL, установленный аргентинской компанией INVAP, введен в эксплуатацию с 2006 г. Среди других объектов: Австралийский центр нейтронного рассеяния, Австралийский синхротрон, Центр ускоритель-ных наук и Национальная установка дейтерирования.

Новости Nuclear Engineering International, 03.02.2023

В г. Мол на северо-востоке Бельгии была проведена торжественная церемония, посвященная началу строительства предприятия по переработке РАО от производства медицинских радиоизотопов. Предприятие RECUMO, на котором будет производиться извлечение урана, должно начать работу в 2026 г.

Бельгия является одним из пяти основных производителей и поставщиков радиоизотопов для медицинских целей. Каждый год почти семь миллионов пациентов по всему миру проходят медицинское обследование с помощью оборудования, в котором применяется молибден-99 (⁹⁹Mo), произведенный в Бельгии.

В настоящее время более 25 % таких медицинских радиоизотопов производится в исследовательском реакторе Центра ядерных исследований (SCK-CEN) BR2 в г. Мол. Эти изотопы перед их введением пациентам обрабатываются химическим способом в Национальном институте радиоактивного излучения (IRE). Отходы, полученные в результате этого химического процесса, все еще содержат ряд веществ, которые могут быть переработаны. В настоящее время они хранятся в специальных контейнерах на площадке IRE в Флёрюсе.

«Мы производим медицинские радиоизотопы уже в течение более 50-ти лет, то есть в течение пяти десятилетий мы меняем жизнь к лучшему для миллионов пациентов, – сказал генеральный директор IRE Эрих Коллеггер. – Чтобы продолжать выполнять эту значимую роль в области общественного здравоохранения, нам нужно было разработать конструкционное решение для РАО, полученных в результате производственного процесса».

В конце 2018 г. SCK-CEN и IRE объявили о намерении сотрудничать в рамках проекта по переработке находящихся на хранении РАО. В рамках проекта RECUMO (регенерация урана при производстве ⁹⁹Mo) пригодный для использования материал будет регенерирован из РАО. Регенерированный низкообогащенный уран может быть повторно использован в качестве топлива для исследовательских реакторов или в качестве мишеней при производстве радиоизотопов. Проект RECUMO также позволит перерабатывать отходы, которые будут образовываться в будущем в IRE.

В марте прошлого года SCK-CEN получил лицензию от Федерального агентства Бельгии по ядерному контролю (FANC) на строительство и эксплуатацию объекта и экологическое разрешение от властей Фламандского региона.

Торжественная церемония, состоявшаяся 13 февраля, ознаменовала начало работы над объектом RECUMO.

«Мы стали свидетелями исторического события для IRE, SCK-CEN и Бельгии, являясь единственной страной в Европе, которая будет владеть таким уникальным объектом», – сообщил Коллеггер.

Завершение строительства объекта запланировано на 2025 г. Вскоре после этого SCK-CEN введет в эксплуатацию установку и начнет переработку РАО. Предприятие будет перерабатывать текущие РАО и РАО, полученные в результате производства радиоизотопов, до 2038 г.

«Мы даем вторую жизнь этим РАО», – сказал генеральный директор SCK-CEN Питер Баэтен.

World Nuclear News, 14.02.2023

Проект осуществляется в рамках сотрудничества между компанией Deep Isolation, Научно-исследовательским центром по производству усовершенствованных ядерных установок, Шеффилдским университетом и компанией NAC International и направлен на проектирование пеналов, отвечающих нормативным требованиям Великобритании, для длительного хранения ОЯТ и высокоактивных РАО в скважинах под землей на глубине до 3 км.

Финансирование обеспечивается Министерством энергетической безопасности и Фондом предпринимателей в сфере энергетики и углеродной нейтральности и направлено на поддержку в Великобритании цели по достижению нулевого уровня выбросов углерода к 2050 г. «путем решения фундаментальной задачи по созданию успешных SMR… необходимости разработки безопасных, защищенных, масштабируемых и экономичных решений по захоронению ОЯТ».

Базирующаяся в Калифорнии в г. Беркли компания Deep Isolation разработала систему захоронения ядерных отходов путем заполнения скважин, опираясь на инновации в буровой отрасли за последние десятилетия, это означает, что «сейчас возможно применение экономичного и рутинного метода бурения на глубину 3/4 км и создание горизонтальных стволов протяженностью 2, 3 или 4 км».

Решение компании Deep Isolation для обращения с ОЯТ и высокоактивными РАО включает размещение их в коррозионностойких пеналах, размещаемых в горизонтальных проходках, пробуренных глубоко под землей. Эта технология использует существующую технологию направленного бурения. Отходы можно извлекать по истечении определенного периода времени или разместить на постоянное захоронение. В 2019 г. компания Deep Isolation публично продемонстрировала свою концепцию, когда она успешно разместила в сотнях метров под землей, а затем извлекла через скважину прототип пенала для ОЯТ.

Проект Великобритании охватит изготовление и испытание двух прототипов пеналов, выполненных в соответствии с требованиями законодательства Великобритании, и при этом поможет создать производственную цепочку поставок.

«Такой пенал предоставляет возможность для захоронения ОЯТ в скважине глубоко под землей, что обеспечивает большую гибкость и возможность экономии при захоронении ОЯТ и высокоактивных отходов», – сказал Крис Паркер, директор по глобальному развитию бизнеса и управляющий директор компании Deep Isolation EMEA.

Он заявил, что в Великобритании система глубоких скважин не заменит собой необходимость создания традиционного объекта геологического захоронения, но она может сократить расходы и сэкономить время для программы GDF (создания объекта геологического захоронения ОЯТ) Великобритании, поскольку такой объект может принимать некоторые виды высокоактивных тепловыделяющих отходов на гораздо большую глубину. «Он также обеспечил бы нам идеальную цепочку поставок, с помощью которой можно было бы обслуживать растущий международный спрос на захоронение ОЯТ в глубоких скважинах под землей», – добавил Паркер, отметив, что каждая ёмкость будет вмещать в себя такое количество ОЯТ, которое использовалось для производства 132 млн кВт*ч низкоуглеродной электроэнергии, или что экономия составит почти 27 000 т CO₂ на одну ёмкость.

Согласно документу о присуждении грантов Фондом предпринимателей в сфере энергетики и углеродной нейтральности в течение следующих 20–30 лет глобальная рыночная стоимость таких высококачественных пеналов для захоронения вероятно будет превышать £100 млрд ($121 млрд). Текущие глобальные объемы отходов, подходящих для захоронения в разработанных Великобританией пеналах, соответствуют производству 1,1 млн шт. таких пеналов, а рост объема отходов к 2035 г. (включая реакторы, которые в настоящее время строятся или планируются) приведет к дополнительной потребности в 1,35 млн шт. таких пеналов.

Директор по стратегии развития SMR британской компании Rolls-Royce SMR Алан Вудс, который также входит в Совет по проекту, сообщил, что вариант небольшого модульного захоронения РАО в глубоких скважинах станет важным фактором, способствующим развитию международных рынков SMR, и откроет большие экспортные возможности для производителей Великобритании.

Deep Isolation заключила более десятка контрактов на нескольких континентах по проектам, включая захоронение РАО с усовершенствованных реакторов и SMR, проектирование отдельного пункта захоронения в скважинах для имеющихся небольших количеств ядерных отходов, а также работу совместно с программами создания геологических хранилищ для повышения безопасности и сокращения расходов за счет направления некоторых категорий РАО на захоронение в скважинах.

World Nuclear News, 10.02.2023

На ГП Игналинской атомной электростанции (ИАЭС) продолжается успешное выполнение демонтажных работ. В 2022 г. было демонтировано более 4 100 т оборудования и 4 800 т конструкций (компоненты железобетонных
и металлических конструкций зданий). Больше всего оборудования (1 700 т) демонтировано по проекту демонтажа и дезактивации технологического обору-дования реактора.

Почти весь объем отходов (7 800 т) обработан и очищен. Эти нерадиоактивные отходы смогут быть реализованы на аукционах и использованы вторично.

В 2022 г. были завершены работы по демонтажу основного технологического оборудования в помещениях электрооборудования и деаэраторов, продолжены демонтажные работы связанных с реактором конструкций на первом блоке, на втором блоке начались работы по демонтажу разгрузочно-загрузочной машины топлива (РЗМ).

За весь период вывода из эксплуатации, начиная с 2010 г., было демонтировано почти
80 000 т оборудования и конструкций. До окончания вывода из эксплуатации в 2038 г. на ИАЭС осталось демонтировать почти 110 000 т оборудования.

Большая часть демонтированного оборудования после радиационного контроля реализуется на аукционах как металлолом. Таким образом, ИАЭС вносит свой вклад в защиту окружающей среды – часть отходов, признанных нерадиоактивными, преобразовывается во вторичное сырье, которое возвращается на рынок и способствует развитию гармоничной деятельности ИАЭС, а также уменьшает количество РАО, размещаемых в могильниках.

Демонтированные РАО размещаются в пункт захоронения очень низкоактивных РАО (проект B19) или временно хранятся на территории предприятия до их окончательного захоронения. Работы по демонтажу и дезактивации выполняются силами персонала ИАЭС. Все работы ведутся в соответствии с утвержденным графиком. Работы финансируются средствами Международного фонда поддержки снятия с эксплуатации Игналинской АЭС и Игналинской программы.

Напоминаем, что в конце 2022 г. ИАЭС подписала договоры с двумя подрядчиками на оказание услуг по разработке проекта демонтажа реакторов. Физический демонтаж реактора, который начнется в 2028 г., – это беспрецедентный проект, не имеющий аналогов в мире.

Игналинская АЭС, 03.02.2023

Мохаммад Эслами, глава Организации по атомной энергии Ирана (AEOI) открыл Нарыганский горнопромышленный комплекс в провинции Йезд. Он заявил, что это крупнейший уран-молибденовый рудник Ирана. Агентство Фарс процитировало его слова о том, что уран из Нарыгана будет направляться в Исфахан для переработки и производства ядерного топлива. По его словам, месторождение содержит, по оценкам, 650 т урана (по металлу) и 4 600 т молибдена в качестве установленных и вероятных запасов.

Согласно совместному докладу Агентства по ядерной энергии ОЭСР (АЯЭ) и МАГАТЭ о ресурсах урана, его производстве и спросе (Красная книга) Иран располагает 4 316 т урана в разведанных ресурсах и 5 535 т урана предполагаемых ресурсов. В 2017 г. под Ардаканом начал работу завод по переработке урановой руды из подземного рудника Саганд в Йезде производительностью 50 т урана в год. В 2006-2016 гг. в Бандар-Аббасе работал урановый завод мощностью 21 т урана в год, перерабатывая руду с месторождения Гачин в провинции Хормозган.

Завод по конверсии урана (UCF) в Исфаханском ядерно-технологическом центре, который начал функционировать в 2004 г., имеет производительность 200 т U в год. В Исфахане находится завод по производству порошка диоксида обогащенного урана (UO2) (EUPP), введенный в эксплуатацию в 2014 г. для конверсии гексафторида урана (UF6) в UO2. Расположенный рядом завод по производству топлива работает с 2012 г.

Разведочные работы на руднике Нарыган в провинции Йезд, в 35 км от города Бафак проходили в период с 1995 по 2003 гг. согласно информации от AEOI. Было выявлено шесть урановых аномалий. Были пробурены разведочные скважины общей протяженностью более 70 000 м, на основе полученных данных выполнили моделирование. С 2013 по 2015 гг. проводились работы по проектированию и оснащению рудника. К ним относятся планирование производства, газовые исследования, геомеханика, гидрогеология и механизация предприятия, а также проектирование и прокладка подъездных путей и изыскания для строительства водоотводного канала.

Nuclear Engineering International, 10.02.2023

Компания Clean Core Torium Energy и Канадская комиссия по ядерной безопасности (CNSC) приступили к этапу планирования проведения предлицензионной проверки топлива ANEEL компании Clean Core, произведенного из тория и НОУ повышенного обогащения (thorium-HALEU), объявили в компании.

Базирующаяся в Чикаго инновационная топливная компания разрабатывает топливо ANEEL, название которого получилось из сокращения от англ. “Advanced Nuclear Energy for Enriched Life” («Передовая ядерная энергия для улучшенной жизни»), для применения в тяжеловодных реакторах под давлением и реакторах типа CANDU. В настоящее время в опытном реакторе в Национальной лаборатории Айдахо Министерства энергетики США (INL) проводится испытание по облучению с высоким выгоранием топлива и аттестация топлива с использованием тестовых таблеток, изготовленных компанией в партнерстве с Техасским университетом A&M и INL. Компания также сотрудничает с американской Centrus, которая является поставщиком HALEU.

Как сообщили в компании, усовершенствованное топливо с высокой степенью выгорания может улучшить характеристики аварийной устойчивости и экономичность тяжеловодных реакторов, уменьшая при этом количество образующихся отходов на 87,5 %, и является стойким к распространению.

По словам представителя Clean Core, процесс предварительного лицензирования CNSC обеспечит четкую и раннюю обратную связь по использованию указанной комбинации топлива в реакторе CANDU. Сотрудники CNSC проведут оценку предлагаемой программы по разработке и аттестации упомянутого топлива, чтобы подтвердить, что Clean Core сможет продемонстрировать, что компания может соответствовать ожиданиям регулирующего органа, применяемым нормативным документам и канадским нормам и стандартам. Компания заявила, что уверена в том, что пакет документов по обоснованию безопасности, который она разрабатывает, является весьма солидным и будет предоставлен в соответствии с требованиями и ожиданиями CNSC.

«Начало процесса предварительного лицензирования CNSC знаменует собой прорыв в направлении раскрытия инновационных эксплуатационных характеристик тяжеловодных реакторов путем использования комбинации топлива из тория и HALEU, – сказал генеральный директор Clean Core Мехул Шах. – После одобрения для использования в Канаде топливо ANEEL сделает реакторы CANDU более безопасными, чистыми и экономически эффективными, одновременно поддерживая долгосрочные цели Канады в области получения чистой энергии. Будущее использование канадским лицензиатом этого топлива также дает четкий сигнал существующим и потенциальным пользователям тяжеловодных реакторов, которые могли бы извлечь выгоду из более дешевой безуглеродной атомной энергии, решающей проблемы распространения оружия и утилизации отходов».

World Nuclear News, 15.02.2023

Моделирование показало, что топливный стержень, разработанный компанией, значительно превосходит традиционное смешанное оксидное (MO^) топливо по расходу плутония и хорошо подходит для утилизации избыточного оружейного плутония.

Исследование с использованием варианта топлива Lightbridge, в котором уран-циркониевый сплав был заменен эквивалентной плутоний-циркониевой композицией, показало, что в варианте утилизации плутония с топливом Lightbridge потребляется примерно в 5,5 раз больше плутония на топливный стержень, чем в MOКС-топливе. Исследование было опубликовано в журнале Nuclear Technology в статье «Передовой способ утилизации избыточного оружейного плутония с использованием металлического топлива Pu-Zr» в соавторстве с Брэйденом Годдардом, представителем факультета машиностроения и ядерной инженерии Университета содружества Вирджинии и Аароном Тотемайером, старшим консультантом по ядерному топливу в Lightbridge.

Запатентованная технология нового поколения Lightbridge по производству ядерного топлива предназначена для производства металлических твэлов со спиральной многолепестковой конструкцией, которые могут использоваться в SMR, а также в действующих легководных и тяжеловодных реакторах под давлением. Высокое выгорание металлического топлива делает его особенно полезным для утилизации плутония и снижения риска распространения любого остаточного плутония: согласно исследованию от 2018 г., опубликованному в рецензируемом журнале Nuclear Engineering and Design, любой остаточный плутоний в ОЯТ является «бесполезным» для оружейных целей.

«Выводы, изложенные в этом исследовании, были подвергнуты тщательному анализу ведущими учеными, которые подтвердили утилизацию плутония и устойчивость к распространению этого варианта твэлов компании Lightbridge», – сказал президент и генеральный директор Lightbridge Сет Граэ. – «Полученные результаты помогут повысить осведомленность и обеспечить поддержку топливу компании Lightbridge со стороны правительства и частного сектора».

World Nuclear News, 13.02.2023

Американская компания завершила строительство каскада усовершенствованных центрифуг по обогащению урана, а также большинства сопутствующих систем обеспечения и планирует начать к концу 2023 г. демонстрацию первого в своем роде производства НОУ повышенного обогащения (HALEU) в Пайктоне, штат Огайо.

В 2019 г. компания Centrus начала работу на объекте по созданию демонстрационного каскада из 16 усовершенствованных центрифуг. В ноябре прошлого года Министерство энергетики США (DOE) выделило компании $150 млн для совместного финансирования завершения строительства каскада, выполнения окончательных этапов по лицензированию и начала эксплуатации каскада, а к концу этого года – производства до 20 кг HALEU.

Строительство и первоначальное испытание каскада и большинства обеспечивающих систем в настоящее время завершены. До начала производства должны быть закончены вспомогательные системы, включая зону хранения делящихся материалов для хранения HALEU на площадке. В соответствии с поправкой к лицензии Centrus от 2021 г., которая дает разрешение на производство HALEU, также требуется проведение проверок эксплуатационной готовности со стороны Комиссии по ядерному регулированию (NRC). В настоящее время установка в Пайктоне является единственным предприятием в США, которое получило лицензию NRC на производство HALEU.

HALEU обогащен по ²³⁵U до 5-20 %, это выше, чем урановое топливо, применяемое в действующих в настоящее время легководных реакторах, которое обычно содержит до 5 % ²³⁵U. Топливо с ураном повышенного обогащения потребуется для большинства усовершенствованных конструкций реакторов, разрабатываемых в рамках
демонстрационной программы усовершенствованных реакторов DOE, включая два демонстрационных реактора, которые должны начать работу к концу этого десятилетия.

По словам представителей корпорации Centrus Energy, это будет первая новая американская установка по обогащению урана за 70 лет, которая начнет производство, а президент и генеральный директор Дэниел Понеман назвал это событие важной вехой для развития ядерного сектора и восстановления американских мощностей по обогащению урана. «Мы твердо привержены новаторскому производству HALEU в поддержку развертывания усовершенствованных реакторов США по всему миру», – сказал он, добавив, что компания стремится расширить предприятие, чтобы удовлетворить весь спектр требований к обогащению урана в сфере коммерческой, государственной и национальной безопасности, включая низкообогащенный уран для действующих реакторов, а также HALEU.

После первоначального демонстрационного запуска производство будет осуществляться по усмотрению Министерства энергетики и при условии наличия ассигнований Конгресса, заявили в Centrus: ранее сообщалось, что производство продолжится в 2024 г. из расчета 900 кг HALEU в год при условии выделения ассигнований с дополнительными опциями на производство большего количества материала в рамках контракта в будущие годы.

В Centrus заявили, что также изучают возможность расширения производства HALEU на установке в Пайктоне путем создания дополнительных каскадов при условии достаточного финансирования или заключения контрактов на выпуск продукции. Они будут заключаться отдельно, в дополнение к действующему контракту на эксплуатацию.

По словам компании, полномасштабный каскад HALEU из 120 индивидуальных центрифуг с совокупной производительностью около 6 000 кг HALEU в год (6 тU/год) может быть воплощен в жизнь примерно через 42 месяца после предоставления необходимого финансирования, и затем каждый дополнительный каскад можно внедрять раз в полгода.

World Nuclear News, 10.02.2023

г. Айкен, штат Южная Каролина (2 февраля 2023 г.) – на площадке «Саванна-Ривер» (SRS) осуществляется переход к следующему этапу подготовки установки по переработке плутония (SRPPF) для будущей миссии по обеспечению национальной безопасности.

После нескольких месяцев планирования и подготовки на SRPPF приступили к первому этапу работ с применением физического труда при участии местных профсоюзов для демонтажа и вывоза оборудования, непригодного для производства плутониевых зарядов, такого как воздуховоды отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, трубопроводы, электропроводка, насосы, резервуары и перчаточные боксы по всему зданию 226-F, расположенному в зоне F на площадке. Также будут удалены существующие покрытия с бетонных стен, полов и потолков.

«Это важный день для всех нас, поскольку достижение этого знаменательного события по демонтажу и удалению с площадки является следующим этапом для продвижения миссии по производству ядерных зарядов на площадке SRS», – сказал Стюарт МакВин, президент и главный исполнительный директор Savannah River Nuclear Solutions, подрядчик площадки по управлению и эксплуатации.

После завершения строительства и проведения эксплуатационных испытаний целью SRPPF станет изготовление плутониевых зарядов для Национального управления ядерной безопасности (NNSA). Плутониевый заряд является критически важным компонентом любого вида ядерного оружия.

«С точки зрения национальной безопасности, производство зарядов считается приоритетом № 1 для NNSA», – сказал МакВин. – Нам оказывают огромную поддержку со стороны федерального правительства, Белого дома и Конгресса, чтобы мы могли успешно выполнить эту миссию».

Миссия по производству плутониевых зарядов является важной составляющей долгосрочной стратегии NNSA по обеспечению ядерных запасов. В соответствии с федеральным законодательством и для выполнения требований национальной безопасности NNSA должно иметь возможность производить не менее 80 зарядов в год для поддержания и пополнения ядерных запасов. Обязанности по изготовлению 80 зарядов в год будут распределены между двумя объектами: национальной лабораторией Лос-Аламос, которая должна производить 30 зарядов в год, и площадкой SRS, которая будет отвечать за производство оставшихся 50-ти зарядов.

Здание 226-F, представляющее собой бетонную конструкцию площадью 500 000 кв. футов, первоначально предназначалось для утилизации излишков оружейного плутония с превращением его в тепловыделяющие сборки для использования на коммерческих АЭС.

Бригады рабочих в настоящее время работают над тем, чтобы безопасно демонтировать и удалить из здания такое оборудование, как трубопроводы, кабельное и прочее оборудование без повреждения конфигурации элементов, планируемых для дальнейшего использования.

«Перепрофилирование здания 226-F рассматривалось на высшем правительственном уровне, – сказал Скотт Кэннон, федеральный директор по проекту NNSA. – Время было действительно одним из наиболее важных факторов наряду с необходимостью использования этого объекта и возможностью начать производство как можно скорее».

Процесс строительства планируется завершить как можно ближе к 2030 г., причем первые два года будут отведены для процесса демонтажа и удаления с площадки. Все предметы и мусор, вывезенные из здания, будут переработаны или вывезены для захоронения за пределами площадки.

«Такое извлечение материала с площадки действительно имеет важное значение для строительства SRPPF, – сказал Кэннон. – У нас есть план по всем компонентам и оборудованию, которые нам нужно вывезти, чтобы мы могли разместить взамен новое оборудование. Это действительно важная цель демонтажа и удаления с площадки».

Компания SRNS выбрала подрядчика AECON-WACHS, чтобы возглавить усилия по демонтажу и извлечению с площадки SRPPF.

«Мы попросили AECON-WACHS, местного подрядчика – прямо из Джексона, штат Южная Каролина, взять на себя этот объем работ, – сказал МакВин. – Они представили нам лучшее конкурентоспособное коммерческое предложение для решения поставленной задачи. Они добились действительно большого прогресса на этом этапе проекта».

Кит Уиллингем, вице-президент и генеральный директор AECON-WACHS, сказал, что материалы удаляют с объекта различными способами.

«Мы извлекаем множество компонентов вручную, – сказал Уиллингем. – Часть работ по удалению будет выполнена с использованием самоходных кранов, и мы также спроектировали систему для подъема оборудования, которую будем использовать для подъема материалов в поддонах и готовить их к вывозу за пределы площадки».

В октябре SRNS вступила в проектное трудовое соглашение (PLA) с Советом Augusta Building and Construction Trades, в состав которого входят 19 местных профсоюзов. Соглашение направлено в поддержку строительства SRPPF.

«Поскольку этап демонтажа и извлечение с площадки только начинается, на площадке в общей сложности заняты 81 рабочий и еще от 30 до 35 человек обслуживающего персонала», – сказал В. Гордон Скотт, исполнительный руководитель проекта по демонтажу и удалению оборудования с площадки SRPPF. – Пиковое значение задействованного персонала для выполнения работ по демонтажу и извлечению составит около 150 человек, и до 40­50 человек обслуживающего персонала».

На весь проект SRPPF приходится около 2 500 строительных и профсоюзных рабочих мест. Как только строительство объекта будет завершено, в последующей миссии по производству плутониевых зарядов будет по-прежнему работать около 1 800 человек.

Миссия SRPPF является важной частью долгосрочной стратегии NNSA по усовершенствованию национального ядерного сдерживания.

«Это напоминает мне Манхэттенский проект», – сказал МакВин. – Правительство приняло решение запустить миссию, которую необходимо выполнить и создать специальные команды для ее реализации. И это именно то, что здесь сейчас происходит».

Созданное Конгрессом в 2000 г. NNSA является полуавтономным ведомством в рамках Министерства энергетики США, отвечающим за укрепление национальной безопасности посредством военного применения науки в ядерной области. NNSA поддерживает и повышает ядерную и физическую безопасность и эффективность запасов ядерного оружия США, выполняет деятельность по снижению глобальной опасности от оружия массового уничтожения, обеспечивает военно-морские силы США безопасными и эффективными в военном отношении ядерными двигательными установками и обеспечивает реагирование на ядерные и радиационные происшествия в США и за рубежом.

Новости Savannah River Site, 02.02.2023

Исследователи Французской комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии (CEA) использовали мюоны – космические частицы для дистанционного неинвазивного создания BD-изображения реактора G2 на площадке Маркуль, Франция, который в настоящее время выводится из эксплуатации.

Мюоны – высокоэнергетические субатомные частицы, которые создаются при попадании космических лучей в верхние слои атмосферы Земли. Эти частицы естественным образом и безвредно достигают поверхности Земли со скоростью около 10 000 мюонов на м²/мин. Устройства слежения за мюонами обнаруживают и отслеживают эти частицы, когда они проходят через объекты. Едва заметные изменения траектории мюонов по мере проникновения в материалы и изменения направления коррелируют с плотностью материала. Мюонная визуализация, или мюография, может раскрыть внутреннюю часть самых глубоких структур и предоставить точные изображения, как проникающая фотография.

«Мюоны, как и спортсмены-марафонцы, не стартуют с одной и той же энергии, – сказал Себастьен Прокюрер, исследователь из CEA. – В зависимости от сложности и протяжен­ности гонки, многие остановятся по пути, и лишь часть из них пересечет финишную черту. И та часть, которая пересекает черту, говорит нам о сложности состоявшейся гонки. В мюографии эта сложность соответствует пройденной толщине и плотности».

Спроектированные в CEA мюонные телескопы оснащены детекторами Micromegas, изобретенными в 1994 г. Институтом исследований фундаментальных законов Вселенной (IRFU) CEA.

«В детекторе Micromegas мы используем благородный газ, поскольку он обладает хорошими свойствами, позволяющими сохранять необходимую ионизацию и, следовательно, обнаруживать прохождение мюонов, – сказал Прокюрер. – Впоследствии используя электрические поля, которые применяются в газовом объеме, эти электрические заряды направляются на считывающую электронику».

Эта технология уже использовалась для исследования нескольких египетских пирамид, чтобы обнаружить полости, скрытые в их стенах.

После первого этапа демонтажа реактора G2, который был завершен в 1996 г., группы исследователей вошли внутрь реактора, чтобы снять видео и сделать замеры радиоактивного загрязнения, а также взять пробы металла для проверки степени его коррозии. Но этого было недостаточно: нужно было найти решение для проведения дальнейших исследований без разрушения установки.

«Именно тогда я обнаружил в какой-то статье результаты работы мюонного телескопа в рамках проекта сканирования пирамид ScanPyramids, – рассказал Лоран Гальего, руководитель проекта демонтажа реакторов G2 и G3 в CEA. – Мы задали вопрос исследователям, можно ли использовать мюографию в отношении таких конструкций, как наши реакторы, которые слишком массивны и не очень доступны?».

«Первая проблема в адаптации мюографии к проекту демонтажа заключается в том, что, по сравнению с каменной пирамидой с простой геометрией, в реакторе находятся более 20 000 компонентов», – сказал Гектор Гомес-Малуэнда, другой исследователь из CEA.

Группа исследователей начала с двух крупных изменений процесса, который использовался предыдущими группами: потребовалось большее количество детекторов и внесение усовершенствований в программное обеспечение, используемое для сшивания всех изображений, полученных от большого числа детекторов.

Именно во время осуществления их вклада в проект демонтажа реактора G2 группы исследователей CEA-IRFU были призваны проверить с помощью мюографии, что существующие чертежи реактора, датируемые концом 1950-х гг., соответствовали конструкции фактического реактора.

Группа исследователей совместила 27 проекций с четырех телескопов для получения карты плотности без какой-либо предварительной информации о внутренней конструкции реактора. 3D-реконструкция реактора была завершена в марте 2022 г.

«Несмотря на сложность и большие размеры, визуализацию реактора смогли составить за относительно короткое время, при этом была выполнена достаточно качественная реконструкция, на которую затратили всего несколько дней для получения каждой проекции, – сообщили исследователи. – Хотя мы и ожидали этого от моделирования, анализ подтвердил, что для визуализации и определения местоположения основных компонентов реактора достаточно лишь ограниченного количества проекций». Также они добавили: «Эти выводы открывают новые перспективы для проведения инспекций и мониторинга ядерных объектов в течение всего срока их эксплуатации, а также на этапе их вывода из эксплуатации, способствуя тем самым обеспечению ядерной безопасности».

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances («Научные достижения»).

Созданная в 1950-х гг. площадка Маркуль является базовым центром CEA для исследований в области ядерного топливного цикла, включая переработку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), рецикл ядерных материалов, а также обращение с РАО. В этом центре располагались три прототипа газоохлаждаемых реакторов – реактор G1 мощностью 2 МВт(э), который был введен в эксплуатацию в 1956 г. и работал до 1968 г., и два реактора G2 и G3 мощностью 40 МВт(э) (1958-1980 и 1959-1984 гг.соответственно), а также установка по переработке UP1, закрытая в 2007 г. В настоящий момент, эти три реактора и установка UP1 находятся на различных этапах дезактивации и демонтажа.

World Nuclear News, 07.02.2023

Первая из четырех градирен высотой 80 м была снесена на площадке АЭС «Библис» в Германии. Двухблочная АЭС была остановлена в марте 2011 г. после аварии на японской АЭС «Фукусима-Дайичи».

Снесенная градирня стала первой из двух градирен реакторов АЭС «Библис-А», которые подлежали демонтажу. Градирня была разрушена 2 февраля после того, как специалисты ослабили конструкцию, сделав пазы в бетонной оболочке и сняв опоры так, что она разрушилась контролируемым образом. Окружающие здания и высоковольтные линии затронуты не были, сообщили в компании-владельце RWE.

«Подготовка к проекту была интенсивной, – отметил руководитель АЭС Ральф Штюве. – Успешный снос первой градирни показывает, что мы энергично решаем задачи безопасного демонтажа и ответственно применяем новые технологии».

Контролируемое обрушение второй градирни энергоблока «А» в настоящее время запланировано на вторую половину февраля, а обе градирни энергоблока «В» планируется снести в 2024 г.

В RWE заявили, что примерно 15 000 т обычных строительных отходов, получаемых от каждой градирни, начнут перерабатывать в ближайшие недели после разрушения второй градирни. В компании отметили, что качество бетона способствует тому, чтобы большая часть материала была переработана и использована в качестве заменителя гравия при производстве бетона или в качестве связующего в цементной промышленности.

«Успешный снос первой градирни является еще одним значимым событием на площадке АЭС «Библис, – сказал Николаус Валериус, член Совета управляющих RWE Power AG, отвечающий за подразделение по атомной энергетике. – Непрерывный ход демонтажа АЭС, который осуществляется с лета 2017 г., уже становится заметным снаружи».

Два реактора АЭС «Библис» оказались в числе восьми энергоблоков, которые было приказано остановить сразу после аварии на АЭС «Фукусима-Дайичи» в марте 2011 г. Энергоблоки «A» и «B» АЭС «Библис», представляющие собой реакторы с водой под давлением мощностью 1 167 и 1240 МВт(э) соответственно, получили лицензию на эксплуатацию до 2019 и 2021 гг. всего за два месяца до приказа об остановке.

В августе 2012 г. RWE подала в Министерство окружающей среды, защиты климата, сельского хозяйства и защиты потребителей земли Гессена заявку на вывод из эксплуатации и демонтаж обоих реакторов. В заявке подробно изложен предлагаемый подход, масштабы демонтажа, процедуры, которым необходимо следовать, и меры предосторожности для обеспечения радиационной защиты. Также был подготовлен подробный отчет о безопасности и проведена оценка воздействия на окружающую среду.

В марте 2017 г. Министерство утвердило план RWE по выводу реакторов из эксплуатации, позволяющий начать демонтаж энергоблоков. Ожидается, что работа по демонтажу двух реакторов займет в общей сложности около 15 лет.

World Nuclear News, 03.02.2023

Нейтронные детекторы вызвали автоматический останов энергоблока № 4 АЭС «Такахама» компании Kansai Electric Power Co в японской префектуре Фукуи. По данным компании Kansai и Агентства по ядерному регулированию Японии (NRA) реактор был автоматически остановлен после предупреждения о быстром снижении количества нейтронов на энергоблоке.

В компании Kansai Electric заявили, что нет никаких признаков того, что инцидент привел к какому-либо загрязнению окружающей среды. Нарушения были зафиксированы по меньшей мере двумя из четырех нейтронных детекторов, установленных снаружи корпуса реактора. В NRA сообщили, что функция охлаждения реактора оставалась в норме.

Kansai Electric заявила, что это было первое автоматическое отключение реактора с момента останова энергоблока № 3 АЭС «Такахама» в 1988 г. из-за аналогичного сигнала.

Правительство префектуры Фукуи предположило, что инцидент мог быть вызван проблемой с детекторами нейтронов или падением управляющего стержня. Однако, когда впоследствии Kansai Electric проводила работы по техническому обслуживанию детекторов, никаких нарушений обнаружено не было.

Энергоблок № 4 АЭС «Такахама» возобновил коммерческую эксплуатацию в декабре после проведения планового технического обслуживания.

Новости Nuclear Engineering International, 02.02.2023

Энергоблок № 2 бельгийской АЭС «Тианж» остановлен после 40 лет эксплуатации в соответствии с бельгийским законом о поэтапном отказе от атомной энергетики от 2003 г. Это второй реактор, который был остановлен согласно принятому закону – энергоблок № 3 АЭС «Дул» был отключен в сентябре 2022 г. В эксплуатации остаются пять ядерных реакторов: энергоблоки № 1, 2 и 4 АЭС «Дул» и энергоблоки № 1 и 3 АЭС «Тианж».

Энергоблоки № 4 АЭС «Дул» и № 3 АЭС «Тианж» – новейшие реакторы Бельгии, в условиях нынешнего энергетического кризиса планируется продлить срок их эксплуатации на 10 лет с 2026 г. Несколько организаций и политиков приветствовали эту инициативу,а некоторые требовали продления на 20 лет или даже отмены закона о поэтапном отказе от атомной энергетики. Если дальнейшее продление не будет утверждено, оставшиеся три реактора будут остановлены в 2025 г.: энергоблок № 1 АЭС «Дул» – 15 февраля 2025 г., энергоблок № 1 АЭС «Тианж» – 1 октября и энергоблок № 2 АЭС «Дул» – 1 декабря.

Реактор энергоблока № 2 АЭС «Тианж» долгое время вызывал беспокойство в соседней Германии, где официальные лица высказывали озабоченность в отношении безопасности после того, как в корпусе этого реактора были обнаружены трещины. Министр окружающей среды Германии Штеффи Лемке заявила местным СМИ: «Останов этой АЭС значительно повысит безопасность обеих наших стран».

Тем не менее останов АЭС стал причиной протестной демонстрации около 150 человек, включая некоторых сотрудников АЭС и политиков. Немецкая ассоциация Nuklearia, поддержавшая акцию, заявила: «Закрытие АЭС в разгар климатического и энергетического кризиса – очень плохая идея». На митинге также присутствовал лидер фламандской сепаратистской партии N-VA и мэр Антверпена Барт де Вевер. Де Вевер заявил бельгийскому телевидению LN24, что атомная энергетика – это вопрос европейской безопасности.

Новости Nuclear Engineering International, 02.02.2023