Почему США не перерабатывает ядерные отходы

Почему США не перерабатывают отработавшее ядерное топливо?

Проблема в политике

8 июня 2021 г.

Переработка отработавшего ядерного топлива позволяет получить больше энергии из того же количества делящегося материала, производит меньше отходов и делает образующиеся отходы менее радиоактивными, чем при хранении отработавшего топлива без переработки.

Почему-то французы производят лучшие образцы этого процесса. Франция имеет одну из самых стандартизированных и оптимизированных процедур переработки ядерного топлива в мире и добилась больших успехов в закрытии своего ядерного топливного цикла.

По данным МАГАТЭ во Франции, «благодаря переработке можно восстановить до 96% повторно используемого материала в отработавшем топливе». Кроме того, «Франция заявляет, что национальная политика утилизации отработавшего топлива означает, что ей требуется на 17% меньше природного урана для работы своих заводов, чем без переработки». Франция, таким образом, получает максимально возможное количество энергии из своего урана, а также сводит к минимуму потребность в хранении ядерных отходов.

Между тем правительственные барьеры не позволили США последовать их примеру.

История в США

США и раньше перерабатывали отработавшее топливо для коммерческого производства электроэнергии. На самом деле ядерная энергетика в США изначально задумывалась как замкнутый топливный цикл, в котором уран добывается, затем обогащается, превращается в топливо, а затем сжигается в реакторах для выработки энергии. Пока топливо питает реактор, часть урана превращается в плутоний, который затем будет удален и переработан на одном центральном предприятии.

В Соединенных Штатах было три коммерческих завода по переработке, и все они были выведены из эксплуатации. Последний завод был закрыт при администрации Картера, когда переработка отработавшего топлива была прекращена из соображений нераспространения ядерного оружия.

Промышленное ядерное топливо и уран и плутоний оружейного качества существуют с совершенно разными уровнями обогащения. Оружейный уран обогащен до более чем 90% U-235, а оружейный плутоний содержит около 93% Pu-239. Коммерческое топливо обогащается до 3–5% U-235. Вдобавок к этому, замыкание ядерного топливного цикла за счет переработки на самом деле пойдет на пользу нераспространению, поскольку на площадках по всей стране остается меньше высокоактивных отходов. Поскольку многие другие страны, включая Россию, перерабатывают топливо, грань между производством ядерного оружия и использованием ядерных технологий в мирных целях стала более четкой, чем когда-либо, и эти опасения устаревают.

Где это стоит

В 2008 году две компании уведомили Комиссию по ядерному регулированию (NRC) о своем намерении получить лицензию на установку по переработке. У NRC есть график предварительной работы по устранению этих нормативных пробелов в переработке топлива, но хотя этот график начался в 2013 году и рассчитан до 2032 года, только первый из 19 участков отмечен как «завершенный». Прогресс в этом вопросе был невероятно медленным.

Отраслевые письма о заинтересованности по этой теме были представлены в NRC от многочисленных организаций, включая Westinghouse Electric Company, Институт ядерной энергии и EnergySolutions. Одно из недавних писем поступило от Американского ядерного общества (ANS), которое в 2020 году направило в NRC письмо с призывом к регулирующему органу возобновить предлагаемое нормотворчество по теме переработки отработавшего топлива.

В письме содержится ссылка на позицию организации, согласно которой «минимизация отходов представляет собой ключевой фактор, необходимый для обеспечения долгосрочной устойчивости ядерной энергетики как в Соединенных Штатах, так и во всем мире». В письме также указывалось, что, поскольку многие усовершенствованные конструкции реакторов, которые в настоящее время находятся в стадии разработки, предназначены для использования энергии, скрытой в наших текущих запасах отработавшего топлива, «отсутствие эффективного, технически надежного и учитывающего технологии регулирующего основа для переработки и вторичной переработки является барьером для инноваций». Иными словами, планируя не открывать переработку топлива, вы оставляете готовую к использованию энергию на столе и препятствует инновациям, не используя весь потенциал новых технологий.

ANS предлагает возобновить нормотворчество NRC по переработке отработавшего топлива, которое устранило бы два наиболее заметных пробела в регулировании, которые в настоящее время стоят на пути коммерческих установок по переработке. Эти пробелы — стоимость и нераспространение.Возобновление нормотворчества позволит NRC восполнить эти пробелы в построении «всеобъемлющей нормативно-правовой базы» для этого типа объекта до подачи каких-либо заявок на получение лицензии.

Вывод

Соединенные Штаты не должны продолжать придерживаться устаревшей политики нераспространения, которая не позволяет коммерческому ядерному энергетическому сектору США максимально использовать топливо и требует, чтобы он создавал все более и более опасные отходы, а не превращал их во что-то полезное.

Соединенные Штаты получат огромную выгоду от регулирующих мер, разрешающих переработку отработавшего ядерного топлива. Это позволит компаниям атомной энергетики более эффективно использовать свое топливо, а также снизить затраты на хранение и утилизацию отходов. Запрет на переработку отработанного топлива служит неэффективным государственным барьером для производства энергии.

Этот материал был подготовлен Пейдж Ламбермонт, сотрудником IER по вопросам политики.