Эксперты обсудили пути реализации стратегии Росатома — конечной переработки ОЯТ

Ученые и технологи обсудили стратегические и научно-технические вопросы замыкания ядерного топливного цикла на отраслевом семинаре «Обращение с ОЯТ и РАО в ЗЯТЦ», 31 мая 2018 года в АО «ВНИИНМ».

Доклады семинара были посвящены вариантам решения проблем переработки ОЯТ и обращения с РАО, с целью снижения затрат на переработку ОЯТ и минимизацию объемов РАО, подлежащих глубинному захоронению.

Андрей Шадрин, главный технолог объединенного проекта по разработке базовых технологий переработки отработанного ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами проектного направления «Прорыв» представил концепцию поэтапного освоения ЗЯТЦ в части переработки ОЯТ и обращения с РАО:

1. Рецикл плутония;
2. Рецикл/дожигание нептуния;
3. Рецикл/дожигание америция и кюрия;
4. Масштабное вовлечение всей суммы актинидов из ОЯТ тепловых реакторов и быстрых реакторов в топливный цикл двухкомпонентной энергетики; обоснование сокращения объемов РАО, подлежащих глубинному захоронению (повышение степени извлечения актинидов при переработке ОЯТ, выделение для дожигания отдельных изотопов — технеций-99, самарий-151, выделение фракций ПД для контролируемого хранения с последующим приповерхностным захоронением)
   В проекте «Прорыв» рассматриваются три технологии переработки ОЯТ: гидрометаллургическая, пирохимическая и комбинированная (сочетание пирохимии и гидрометаллургии). На первом этапе замыкания топливного цикла предполагается использование комбинированной технологии.

С середины следующего года можно будет приступить к корректировке проектной документации модуля переработки ОДЭК в варианте гидрометаллургической переработке ОЯТ, удовлетворяющем требованиям проекта «Прорыв». Технические решения и основные операции гидрометаллургической переработки смешанного, как нитридного, так и оксидного ОЯТ, включая выделение и разделение америция и кюрия, проверены не только на моделях, но и с использованием макроколичеств Pu, Am и Cm, в том числе и на облученном оксидном и нитридном топливе.

«При этом надо понимать, что по мере того, как будет повышаться глубина выгорания топлива, потребуется доработать гидрометаллургическую технологию, предотвращая выпадение в осадок продуктов деления при переработке ОЯТ, — отметил директор отделения по обращению с РАО и ОЯТ ВНИИНМ Владимир Кащеев. — Кроме того, пока мы не освоили в промышленном масштабе операции разделения америция и кюрия».

Америций и кюрий уже разделяли на опытно-промышленном оборудовании, поэтому решение данной задачи — дело времени. На опытном оборудовании показана возможность извлечения плутония и нептуния до уровня десятка миллиграмм на литр (более 99,99% от исходного, и это может быть достигнуто и в промышленных условиях. Извлечение же плутония и нептуния до уровня микрограмм на литр требует совершенно новых подходов к переработке ОЯТ.