// Росатом / ТВЭЛ
АО «ТВЭЛ» успешно продолжает программу квалификации топлива ТВС-КВАДРАТТВЭЛ организовал празднование 65-летия газоцентрифужной технологииАЭХК - лучшее предприятие Иркутской области по экологическим параметрам
Структура
отрасли
Структура
ТВЭЛ
Радиационная
обстановка

СМИ о компании

Южноуральская панорама, 31.08.2017. Ураново детство. Ядерное топливо от колыбели до могилы


01.09.2017, 17:10

Многие знают, что производственное объединение «Маяк» города Озерска занимается переработкой отработанного ядерного топлива АЭС. При этом мало кто имеет четкое представление о том, что оно собой представляет, и часто эта неосведомленность порождает страхи. Корреспондент «Южноуральской панорамы» решил выяснить всю правду о ядерном топливе и побывал там, где его производят, – в городе Новосибирске.
Вместо грузовиков
Новосибирский завод химконцентратов (НЗХК) – один из первенцев отечественной атомной отрасли. Сначала здесь хотели строить автомобильный завод, но, когда США взорвали первую ядерную бомбу, приоритеты резко поменялись. На почти готовой промплощадке было решено организовать предприятие-дублер завода № 12 города Электросталь (ныне «Элемаш»). Сегодня два этих завода составляют топливный дивизион Госкорпорации «Росатом».
Если читателю когда нибудь доведется побывать на НЗХК, знакомство с ним лучше всего начать в музее. Из увлекательного рассказа его хранителя Евгения Забарина вы узнаете, что когда то завод сильно напоминал обычное металлургическое предприятие, где в печах из руды плавили металл, разливали его в формы, резали, паковали и отправляли заказчику. Правда, металл этот был необычный – уран.
«Из него в первых уран-графитовых реакторах получали оружейный плутоний. Чтобы наработать достаточное количество плутония, требовалось очень много урана, так что работа велась круглые сутки», – рассказывает Евгений Федорович.
Примечательно, что грязное и опасное, на первый взгляд, производство не требовало каких то особенных средств защиты.
«Природный уран является источником низкоэнергичных альфа-частиц, которые задерживаются даже листом бумаги, – поясняет хранитель музея. – Главное, чтобы источник излучения не попал в организм. Чтобы этого не произошло, достаточно носить на лице респиратор».
По словам Евгения Забарина, многие ветераны атомной отрасли, работавшие на выплавке и прокатке урана, благополучно доживали до весьма преклонных лет.
Таблетки из газа
С тех пор многое изменилось. Гонка вооружений закончилась, технологии шагнули вперед, и современное ядерное топливо – это уже не урановая чушка в алюминиевой оболочке, а куда более сложное и технологичное устройство.
Выпуском тепловыделяющих сборок (ТВС) для энергетических реакторов типа ВВЭР (водо-водяных) НЗХК занимается с 1980 года. Продукция идет не только на российские АЭС, но и за рубеж: на Украину, в Болгарию, Китай, Индию и Иран. Сердце предприятия – это цех № 10, куда можно попасть только через специальный контрольно-пропускной пункт.
«Раньше все комплектующие для ТВС мы получали со стороны и занимались только сборкой. Но сейчас освоили полный цикл производства, так что можем показать все этапы – от переработки сырья до упаковки готовой продукции в контейнеры», – начинает свой рассказ ведущий инженер цеха № 10 Евгений Авдеев.
Современное урановое топливо получают уже не из минеральной руды, а из газообразного гексафторида урана. Из него путем восстановления получают порошкообразный диоксид урана. Соответствующий участок производства – самый современный на заводе. Все процессы, кроме загрузки и выгрузки, автоматизированы.
Ежемесячно на НЗХК производят около 35 тонн уранового порошка. Его гранулируют, смешивают с пластификатором и «лепят» из получившейся массы небольшие цилиндрики, называемые топливными таблетками. Естественно, не вручную. Чтобы понаблюдать за этим процессом, приходится надеть на себя помимо обязательного халата и чепчика одноразовый респиратор типа «лепесток» и тряпичные бахилы. Двигаясь по конвейеру, заключенному в прозрачный герметичный кожух, таблетки проходят через несколько этапов обработки: 18-часовой обжиг, шлифование и лазерную проверку геометрических параметров.
Вместе мы сила
Затем начинается самое интересное: готовые таблетки загружаются в длинные циркониевые стержни – по 350 штук в каждый. Стержни накачивают гелием до 20 атмосфер и запаивают. Получается тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) – главная деталь тепловыделяющей сборки.
«Гелий нужен, чтобы компенсировать давление в активной зоне реактора и защитить элемент от разрушения, – поясняет Евгений Авдеев. – Поэтому герметичность и другие параметры каждого ТВЭЛ строго проверяют, потом им присваивают индивидуальные номера и штрих-коды. Место каждого элемента в будущей ТВС определено заранее».
Какой будет каждая конкретная сборка, зависит от потребностей заказчика. НЗХК выпускает восемь типов ТВС. В основном это кассеты шестигранного сечения, в каждой из которых 312 ТВЭЛов. Загадочной формы и сверкающие металлом, они производят впечатление чего то «космического». Это и есть то самое топливо для АЭС.
«Когда множество таких кассет загружают в реактор, масса топлива достигает критической отметки, и начинается цепная реакция деления урана, – объясняет Евгений Иванович. – Каждая ТВС оснащается восемнадцатью стержнями-поглотителями нейтронов, с помощью которых можно управлять реакцией, а в аварийной ситуации – полностью заглушить реактор».
Одной заправки обычно хватает лет на пять. Когда топливо выгорает, его вынимают и привозят на переработку к нам, на Южный Урал. Некоторые думают, что переработка означает захоронение, однако это не совсем так. Начинку ТВС заново обогащают и пускают в дело, а металлические оболочки остекловывают и захоранивают. Как считается, навечно.