Архив рубрики ~Лента новостей~

Почему мир не перерабатывает больше ядерных отходов

Почему мир не перерабатывает больше ядерных отходов
Вид на бассейн для хранения ядерных отходов на заводе по переработке ядерного топлива в Орано-ла-Аге, Ла-Аге.
Завод по переработке отработанного ядерного топлива в Ла-Аге (Франция) способен перерабатывать 1700 метрических тонн отработанного топлива в год. Abaca Press/Alamy Live News

Перспектива использования мусора всегда меня завораживает. Будь то использованные батареи, солнечные панели или отработанное ядерное топливо, получение пользы от чего-то, предназначенного для утилизации, кажется выгодным во всех отношениях.

В атомной энергетике вопрос утилизации отходов всегда представлял собой сложную задачу, поскольку с этим материалом необходимо обращаться осторожно. В новой статье я подробно рассмотрел вопрос о том, что будут означать для отходов отработанного ядерного топлива в связи с появлением передовых ядерных реакторов. Новые теплоносители, виды топлива и логистика, которые могут появиться в проектах компаний, могут потребовать некоторых корректировок.

Мои репортажи также помогли ответить на еще один вопрос, который не давал мне покоя: почему мир не перерабатывает больше ядерных отходов?

В отработанном ядерном топливе, извлеченном из реакторов, все еще содержится много пригодного для использования урана. Более эффективное использование отработанного топлива могло бы сократить как количество отходов, так и необходимость добычи нового материала, но этот процесс дорогостоящий, сложный и не на 100% эффективный.

Сегодня Франция обладает крупнейшей и наиболее развитой программой переработки отработанного ядерного топлива в мире. Завод в Ла-Аге на севере Франции способен перерабатывать около 1700 тонн отработанного топлива в год.

На заводе используется процесс PUREX: отработанное топливо растворяется в кислоте и подвергается химической обработке для извлечения урана и плутония, которые затем разделяются. Плутоний используется для производства смешанного оксидного (МОХ) топлива, которое может использоваться в смеси для заправки обычных ядерных реакторов или отдельно в качестве топлива в некоторых специализированных конструкциях. А уран может быть повторно обогащен и использован в стандартном низкообогащенном урановом топливе.

Переработка ядерного топлива может сократить общий объем высокоактивных ядерных отходов, требующих специальной обработки, говорит Эллисон Макфарлейн, директор Школы государственной политики и глобальных отношений Университета Британской Колумбии и бывший председатель Комиссии по ядерному регулированию.

Но есть один нюанс. Сегодня золотым стандартом для постоянного хранения ядерных отходов является геологическое хранилище — глубокое подземное хранилище. В зависимости от конкретного хранилища, ключевым ограничивающим фактором является не объем, а количество материала, который можно вместить в такие хранилища. А отработанное МОКС-топливо выделяет гораздо больше тепла, чем обычное отработанное топливо, говорит Макфарлейн. Поэтому даже при меньшем объеме материал может занимать столько же или даже больше места в хранилище.

Также сложно создать настоящий замкнутый цикл: уран, получаемый в результате переработки, загрязнен изотопами, которые трудно отделить, говорит Макфарлейн. Сегодня Франция, по сути, сохраняет уран для возможного будущего обогащения в качестве своего рода стратегического запаса. (Исторически она также экспортировала часть урана в Россию для обогащения.) И хотя МОКС-топливо можно использовать в некоторых реакторах, после его использования переработка технически представляет собой сложную задачу. Поэтому сегодня в лучшем случае топливо можно использовать дважды, а не бесконечно.

Что означают новые ядерные реакторы для отходов? Читайте далее.

«Каждый ответственный аналитик понимает, что независимо от того, насколько хорош ваш процесс переработки отходов, в конечном итоге вам все равно понадобится геологическое хранилище», — говорит Эдвин Лайман, директор по безопасности атомной энергетики в Союзе обеспокоенных ученых.

Переработка ядерного топлива также имеет свои недостатки, добавляет Лайман. Один из рисков связан с плутонием, образующимся в процессе, который может быть использован в ядерном оружии. Франция принимает меры по минимизации этого риска, быстро превращая плутоний в МОКС-топливо.

Переработка урана также довольно дорогостояща, а запасы урана существенно не ограничены. «В настоящее время переработка не приносит экономической выгоды», — говорит Пол Дикман, бывший сотрудник Министерства энергетики и Комиссии по ядерному регулированию.

По его словам, Франция несет более высокие издержки, связанные с переработкой урана, в основном по политическим причинам. У страны нет запасов урана, и сегодня она импортирует его. Переработка помогает обеспечить ее энергетическую независимость: «Они готовы платить надбавку за национальную безопасность».

В настоящее время в Японии строится завод по переработке отработанного ядерного топлива, однако проект, строительство которого началось в 1993 году и первоначально планировалось ввести в эксплуатацию к 1997 году, сопровождается задержками. Теперь же ожидается, что завод откроется к 2027 году.

Дикман считает, что новые технологии могут сделать переработку более привлекательной, и таким ведомствам, как Министерство энергетики, следует проводить долгосрочные исследования передовых технологий разделения. Некоторые компании, работающие над усовершенствованными реакторами, заявляют о планах использовать альтернативные методы переработки в своем топливном цикле.

Эта статья взята из The Spark, еженедельной рассылки MIT Technology Review о климате. Чтобы получать её на свою электронную почту каждую среду, подпишитесь здесь.

Источник: www.technologyreview.com

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Новости робототехники ИИ и дроны: Эрик Шмидт о величайшей революции в истории военного дела Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Сбер подтвердил информацию об атаке беспилотника на свой дата-центр в… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Дата-центр на случай конца света Председателя правления «Ростелекома» Валерий Ермаков… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Я в американский бигтех. Кому что взять? В OpenAI поймали… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В двух остановленных дата-центрах «Яндекса» ранее размещались три суперкомпьютера с… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Тестируем AI Studio для рабочих задач Здесь можно настраивать и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Google выпустила Gemini 4 Argon — и превращает Gemini в… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Anthropic за полгода заблокировала больше 11 млн аккаунтов Anthropic обновила… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Qwen показала QwenGyre — систему для более эффективного обучения ИИ-агентов…. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Microsoft делает ставку на свои ИИ-чипы: Maia станет основой инференса… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Всё о Claude Code в одном месте: появился бесплатный курс… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Вайбкодер нашёл возможную новую планету с помощью Claude Code Вайбкодинг… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Китай выдал ИИ-аватару официальное удостоверение личности — впервые виртуальная певица… Архив рубрики ~Полезное~ Камера сама подскажет, как встать для удачного кадра — нашли… Новости робототехники ИИ и дроны: Эрик Шмидт о величайшей революции в истории военного дела Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Сбер подтвердил информацию об атаке беспилотника на свой дата-центр в… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Дата-центр на случай конца света Председателя правления «Ростелекома» Валерий Ермаков… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Я в американский бигтех. Кому что взять? В OpenAI поймали… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В двух остановленных дата-центрах «Яндекса» ранее размещались три суперкомпьютера с… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Тестируем AI Studio для рабочих задач Здесь можно настраивать и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Google выпустила Gemini 4 Argon — и превращает Gemini в… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Anthropic за полгода заблокировала больше 11 млн аккаунтов Anthropic обновила… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Qwen показала QwenGyre — систему для более эффективного обучения ИИ-агентов…. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Microsoft делает ставку на свои ИИ-чипы: Maia станет основой инференса… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Всё о Claude Code в одном месте: появился бесплатный курс… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Вайбкодер нашёл возможную новую планету с помощью Claude Code Вайбкодинг… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Китай выдал ИИ-аватару официальное удостоверение личности — впервые виртуальная певица… Архив рубрики ~Полезное~ Камера сама подскажет, как встать для удачного кадра — нашли…