Ядерное оружие

Ядерный топливный цикл

Обзор
Создание ядерного арсенала было бы невозможным без создания разветвленной инфраструктуры предприятий ядерного топливного цикла, обеспечивающей производство и обработку делящихся материалов. Пик в развитии комплекса предприятий ядерного топливного цикла пришелся на начало — середину 80-х годов. Добыча урана осуществлялась комплексом крупных горнодобывающих предприятий в СССР и странах Восточной Европы. Большая часть произведенно¬го урана использовалась для производства топлива промышленных реакторов. (Часть добываемого урана поступала на обогатительные заводы, складировалась в государственных хранилищах и направлялась на экспорт.)43 С горнодобывающих комбинатов уран в виде закиси-окиси (U3O8) отправлялся на Чепецкий механи¬ческий завод для дополнительной очистки и переработки в металлические слит¬ки. Слитки служили сырьем для завода химконцентратов в Новосибирске, зани¬мавшегося производством металлических блочков топливных элементов про¬мышленных реакторов.

комбинатов уран в виде закиси-окиси (U3O8) отправлялся на Чепецкий механи¬ческий завод для дополнительной очистки и переработки в металлические слит¬ки. Слитки служили сырьем для завода химконцентратов в Новосибирске, зани¬мавшегося производством металлических блочков топливных элементов про¬мышленных реакторов.
После облучения в реакторах отработавшее топливо промышленных реакто¬ров перерабатывалось на радиохимических заводах Челябинска-65, Томска-7 и Красноярска-26. Выделенный плутоний использовался для производства ядерного оружия. Регенерированный, т.е. извлеченный из отработавшего топлива в про¬цессе выделения плутония, уран (содержащий примерно 0.67% урана-235) обога¬щался на мощностях Свердловска-44, Томска-7, Красноярска-45 и Ангарска. Ре¬генерированный уран служил сырьем для производства практически всего ору¬жейного урана.
Для производства топлива реакторов АЭС использовался как регенерирован¬ный, так и природный уран. Полученный на обогатительных заводах гексафто-рид низкообогащенного урана направлялся на Машиностроительный завод в Электростали (топливо реакторов ВВЭР-440) и Ульбинский металлургический завод (топливо реакторов ВВЭР-440/1000 и РБМК) для переработки в двуокись урана и производства керамических таблеток реакторного топлива. Топливные таблетки использовались для производства тепловыделяющих элементов и топ¬ливных сборок на Машиностроительном заводе в Электростали (РБМК и ВВЭР-440) и заводе химконцентратов в Новосибирске (ВВЭР-1000).
После извлечения из реакторов АЭС отработавшее топливо размещалось для промежуточного хранения на площадках АЭС. Предполагалось, что отработавшее топливо реакторов РБМК будет направляться в региональные хранилища для окончательного захоронения. Такие хранилища, однако, созданы не были и топ¬ливо продолжает храниться на площадках АЭС. Отработавшее топливо реакто¬ров ВВЭР-1000 начиная со второй половины 80-х годов размещалось в централи¬зованном хранилище в Красноярске-26 в ожидании начала работы создаваемого там крупного радиохимического завода РТ-2. Топливо реакторов ВВЭР-440 пере¬рабатывалось на заводе РТ-1 в Челябинске-65. Выделенный при переработке топ¬лива ВВЭР-440 энергетический плутоний помещался в хранилище, а регенериро¬ванный уран отправлялся на Ульбинский металлургический завод для производ¬ства топлива реакторов РБМК.
Высокообогащенный уран также проходил несколько стадий переработки. Уран, обогащенный до 90% U-235, использовался в промышленных реакторах, некоторых судовых реакторах и исследовательских реакторах. Отработавшее топливо перерабатывалось на заводе РТ-1 (Челябинск-65). Регенерированный уран использовался для производства топлива реакторов подводных лодок (обога¬щение 20-45% U-235).
Широкомасштабное повторное использование урана, регенерированного при переработке облученного топлива промышленных и некоторых энергетических реакторов, представляло собой существенную особенность ядерного топливного цикла в СССР. В первые десятилетия ядерной программы необходимость по¬вторного использования урана была обусловлена серьезным дефицитом природ¬ного урана. Впоследствии переработка отработавшего топлива с выделением плу¬тония, урана и других элементов была выбрана в качестве основной стратегии будущего ядерной энергетики, основанной на так называемом замкнутом топ¬ливном цикле. Замкнутый цикл предполагает широкомасштабное использование реакторов на быстрых Нейтронах, работающих с использованием топлива на ос¬нове плутония с одновременным его расширенным воспроизводством. Следует отметить, что до настоящего момента эта стратегия не была реализована в пол-

ной мере и ее реализация в обозримом будущем вряд ли будет возможна по эко¬номическим соображениям.
Уменьшение объема оборонных заказов привело к значительным изменени¬ям в российском топливном цикле. Практически прекратились поставки природ¬ного урана из бывших советских республик и стран Восточной Европы. Снизи¬лись потребности в природном и высокообогащенном уране для производства топлива промышленных реакторов. Прекращено производство обогащенного урана и плутония для оружия. Основной задачей предприятий ядерного топлив¬ного цикла в настоящее время является производство топлива для реакторов АЭС, расположенных в России и за ее пределами, и деятельность по обращению с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами.