КОНЦЕПЦИЯ

Российской Федерации
по обращению с плутонием, высвобождаемым в ходе ядерного разоружения

Об авторах | Содержание | Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 | Заключение | Приложение

Приглашаем посетить СНВ-сайт нашего Центра (хроника событий, печатные и сетевые публикации, тексты официальных документов, ресурсы сети о проблемах сокращения ядерных вооружений) - информация обновляется еженедельно


Часть третья. (см. вторую часть)

5.4. Возможные сценарии энергетического использования высвобождаемого оружейного плутония

Данные настоящего раздела носят предварительный характер, они демонстрируют масштаб проблемы (финансовый, по срокам реализации и др.) и определяют условия реализации программы (технические и финансовые).

Количество высвобождаемого оружейного плутония, которое определяет масштаб программы, составляет 50 тонн.

Первая часть крупномасштабной программы энергетического использования высвобождаемого оружейного плутония - изготовление МОКС-топлива - может быть осуществлена на Комплексе-300 (ПО “Маяк”). Масштаб производства определяется реакторными возможностями по использованию этого топлива.

Сценарий 1. Использование реакторов на быстрых нейтронах.

Сценарий 2. Использование реакторов на тепловых нейтронах ВВЭР-1000.

Производство МОКС-топлива малого масштаба будет задействовано в обоих сценариях:

Производство МОКС-топлива промежуточного масштаба (пилотная установка) также рассмотрено в качестве альтернативы использованию Комплекса-300 (при условии, что проблема обеспечения ресурса пилотной установки решена на весь срок утилизации 50 тонн плутония).

Основные результаты экономического анализа представлены в табл.2. В ней же указаны параметры, влияющие на выбор оптимального варианта энергетического использования высвобождаемого оружейного плутония.

Таблица 2

Основные характеристики утилизации 50 т избыточного оружейного плутония в ядерной энергетике России

Производство МОКС топлива на основе оружейного плутония

Комплекс-300

Пилотная установка

Реакторы - потребители МОКС топлива1)

1 БН-600

и 1 БН-800

(сценарий 1)

до 10 ВВЭР-1000

(сценарий 2)

1 БН-600

и 4 ВВЭР-1000

Срок утилизации 50 тонн оружейного Pu

2033

2032

2050

Полные затраты,2) $ МЛН,

1600¸ 1700

1800¸ 2200

1100¸ 1600

в т.ч. на утилизацию плутония ,

$ МЛН

600¸ 700

600¸ 1000

1100¸ 1600

Число вовлеченных площадок АЭС

2

5

5

Наличие плутониевой инфраструктуры на площадках АЭС

АЭС с БН-800 - запроектирована;

АЭС с БН-600 - имеется

Нет

АЭС с БН-600 - имеется;

АЭС с ВВЭР-1000 – нет

Перевозки плутония,

тонн Pu-км/год

330

5070

1670

Число реакторо-лет

53

187

187

Техническая обоснованность

Подтверждена

Требуется НИОКР

По ВВЭР-1000: требуется НИОКР

по БН-600: подтверждена

Социально-общественная приемлемость

Согласие региональных властей имеется

Требуется выяснение

Требуется выяснение (для АЭС с ВВЭР-1000)

Доля реакторов с МОКС-топливом в полной установленной мощности АЭС (28 ГВт (эл)3))

~ 5%

~ 35%

~ 16%

1) - На начальном этапе осуществления программы энергетического использования высвобождаемого оружейного плутония возможно использование реактора БОР-60, в сценарии 2 - также реактора БН-600.

2) - Здесь и далее стоимость хранения высвобождаемого плутония в специализированном хранилище до его энергетического использования не учитывается.

3)- Ожидается к 2010 году согласно Программы развития атомной энергетики Российской Федерации на 1998-2005 гг. и на перспективу до 2010 г.

Примечание: Затраты по всем сценариям возрастут при учете следующих факторов:

5.5. Итоговые характеристики и выводы

1. Энергетическое использование 50 тонн российского оружейного плутония, высвобождаемого в ходе ядерного разоружения, может быть начато еще в XX веке (в реакторах БН-600 и БОР-60) и завершено в течение первой трети XXI века.

В программе могут быть задействованы создаваемые мощности по производству топлива на основе оружейного плутония и реакторы - действующие и строящиеся: быстрые реакторы БОР-60, БН-600 и БН-800 и легководные ВВЭР-1000.

2. Использование в рамках этой программы Комплекса-300 для производства топлива на основе оружейного плутония и реакторов БН-600 и БН-800 обеспечивает:

3. В настоящее время программа энергетического использования высвобождаемого оружейного плутония является затратной, такой она останется в течение ближайших десятилетий. Основные причины - отсутствие производства МОКС-топлива с производительностью 2 тонны по плутонию в год и более; а также наличие значительных количеств сравнительно дешевого уранового топлива.

Для реализации программы требуется источник финансирования, внешний по отношению к России. При отсутствии внешнего финансирования в достаточном объеме, в России будут продолжены маломасштабные работы с использованием плутония по развитию технологий замкнутого топливного цикла в атомной энергетике и реакторов на быстрых нейтронах.

6. Межгосударственное Соглашение (основные положения)

Затраты на реализацию программы энергетического использования высвобождаемого российского оружейного плутония превышают планируемые затраты на развитие урановой атомной энергетики в России на 1,5 млрд.долларов США, ориентировочно. Такая программа может быть осуществлена при условии, что эти дополнительные затраты будут покрыты из зарубежных источников. Это может быть реализовано в рамках межгосударственного Соглашения.

Основные положения Соглашения

Две Стороны Соглашения

Россия - США (возможно, с участием других государств)

Цель Соглашения

Перевод декларированных Российской Федерацией количеств высвобождаемого оружейного плутония в неоружейную форму в согласованные сроки путем использования его в качестве топлива АЭС без дополнительных затрат со стороны России.

Предмет сотрудничества

Программа использования высвобождаемого российского оружейного плутония в атомной энергетике России, согласованная Сторонами. Включает в себя этап необходимых НИОКР.

Вклады Сторон

Россия США (с партнерами)
- до 50 тонн оружейного плутония;
- научно-производственный потенциал;
- квалифицированный персонал;
- площадки с необходимой инфраструктурой.
финансирование, компенсирующее затраты России на изготовление МОКС-топлива и его использование в ядерных реакторах

Основные условия подготовки и реализации Соглашения

  1. Утилизация высвобождаемого оружейного плутония в России и в США должна проводиться параллельно, на основании скоординированных национальных программ.
  2. Международный контроль за процессом утилизации должен осуществляться на двустороннем уровне: Россия и США как две страны, обладающие избыточным оружейным плутонием, осуществляют взаимный контроль, объем и глубина которого определяются отдельно. Возможно привлечение МАГАТЭ на некоторых этапах контроля.
  3. Гарантии надежного финансирования в течение длительного времени.
  4. Использование высвобождаемого российского оружейного плутония в составе топлива реакторов должно исключать одновременную наработку в них плутония оружейного качества в течение всего срока действия Соглашения.

Заключение

Высвобождаемый в результате крупномасштабного ядерного разоружения оружейный плутоний является национальным достоянием России. Он сконцентрировал в себе труд нескольких поколений граждан нашей страны и должен использоваться с максимальным экономическим и социально-политическим эффектом.

Максимальное использование энергетического потенциала высвобождаемого плутония возможно в атомной энергетике. Имеющиеся в настоящее время в России мощности по производству плутониевого топлива и реакторный парк позволяют осуществлять маломасштабную программу энергетического использования высвобождаемого плутония. Эти работы, направленные на развитие технологий и производств замкнутого топливного цикла, соответствуют национальной стратегии развития атомно-энергетического комплекса и практике, осуществляемой в течение нескольких десятилетий.

Основное количество высвобождаемого оружейного плутония будет помещено в специализированное хранилище на долговременное хранение при безусловном соблюдении требований и условий безопасности, нераспространения и при наличии соответствующего международного контроля. Такое решение является естественным в силу отсутствия в настоящее время дефицита уранового топлива для отечественных АЭС.

В случае принятия политического решения об ускоренном переводе высвобождаемого оружейного плутония в формы, непригодные для использования в ядерном оружии, в России может быть реализована крупномасштабная программа энергетического использования всего заявленного количества плутония (до 50 тонн), изъятого из военной сферы. В результате, оружейный плутоний будет переведен в “стандарт отработанного топлива” и станет непригодным для использования в ядерном оружии. Необратимость процесса ядерного разоружения будет обеспечена.

Реализация такой программы может быть начата еще до конца XX века. Срок завершения работ по программе - первая треть XXI века. Доля мощностей, занятых в программе, составит от 5% до 35% всех атомно-энергетических мощностей России в зависимости от выбранного сценария.

Затраты на осуществление программы превышают планируемые затраты на соответствующий сектор “урановой” атомной энергетики в России на 1,5 миллиарда долларов США (ориентировочно).

С учетом этого,

условием реализации крупномасштабного использования высвобождаемого оружейного плутония в российской атомной энергетике является покрытие дополнительных расходов России Соединенными Штатами Америки и другими странами, заинтересованными в скорейшем и гарантированном переводе российского оружейного плутония в формы, непригодные для использования в ядерном оружии.

Организация международного сотрудничества возможна в рамках межгосударственного Соглашения. Важнейшие положения Соглашения - гарантии финансового обеспечения программы в течение длительного времени (не менее 10 лет) и международный (двусторонний) контроль за его реализацией на взаимоприемлемых условиях.

При рассмотрении политических аспектов проблемы обращения с высвобождаемым оружейным плутонием, Россия будет соотносить свои действия с соответствующими действиями США, исходя при этом из своих экономических возможностей, целей и задач национальной военной доктрины и других факторов. Утилизация высвобождаемого оружейного плутония в России и в США должна проводиться параллельно, на основании национальных программ. При проведении международных переговоров позиция России по принципиальным вопросам:

- о синхронности (“тонна за тонну”) процесса “уничтожения” высвобождаемого оружейного плутония (перевода его в неоружейную форму) в России и в США;

- о количестве “уничтожаемого” оружейного плутония в обеих странах и количестве оружейного плутония, остающегося в результате “уничтожения”;

- о способах обращения с высвобождаемым оружейным плутонием, -

должна соответствовать принципам, изложенным в настоящей Концепции. При этом в России недопустим такой способ обращения с высвобождаемым оружейным плутонием, в результате которого бесполезно исчезнет его энергетический потенциал (иммобилизация, смешение с радиоактивными отходами, геологическое захоронение и др.).

Политическое решение проблемы обращения с высвобождаемым оружейным плутонием должно учитывать все возрастающее количество энергетического плутония, нарабатываемого в коммерческих ядерных реакторах во всем мире. Как показали эксперименты, проведенные в США, такой плутоний может быть использован в ядерных взрывных устройствах (с худшими показателями по сравнению с ядерным оружием, в котором применен оружейный плутоний). Вместе с тем, энергетический плутоний - неотъемлемый материал существующей атомной энергетики, базирующейся в настоящее время на урановом топливе, и основной материал для будущей атомной энергетики. Поэтому

задача международного сообщества состоит в том, чтобы обеспечить развитие атомной энергетики, исключающее возможность переключения нарабатываемого плутония на немирные цели, путем обеспечения адекватного контроля на всех этапах деятельности и при условии наличия соответствующих обязательств страны, осуществляющей атомно-энергетическую программу.

Приложение

Термины и определения

Термины и определения, используемые в настоящей Концепции, означают следующее.

Ядерные материалы (вещества) - материалы (вещества), содержащие или способные воспроизвести делящиеся ядерные материалы (вещества).

Делящиеся ядерные материалы (вещества) - материалы (вещества), способные делиться на два-три осколка при поглощении нейтрона или самопроизвольно; при определенных условиях способные образовывать критическую массу.

Оружейные делящиеся материалы (вещества) - материалы (вещества), из которых могут быть или были изготовлены компоненты ядерных зарядов. К таким материалам (веществам) относятся: высокообогащенный уран и оружейный плутоний.

Высокообогащенный уран - уран с содержанием изотопа урана-235 более 20%; часто под высокообогащенным ураном понимается уран, содержащий 90 и более процентов изотопа урана-235.

Низкообогащенный уран - уран с содержанием изотопа урана-235 не более 20%; низкообогащенный уран с содержанием изотопа урана-235 от 2% до 5% используется при производстве топлива для АЭС.

Оружейный плутоний - плутоний, используемый для производства ядерных зарядов; нарабатывается в специализированных реакторах-наработчиках.

Энергетический (реакторный) плутоний - плутоний, нарабатываемый в коммерческих ядерных реакторах (быстрых и тепловых).

Быстрые реакторы (реакторы на быстрых нейтронах)*) - тип ядерных реакторов, способных к расширенному воспроизводству ядерного топлива.

Тепловые реакторы (реакторы на тепловых нейтронах)*) - тип ядерных реакторов, в котором возможность расширенного воспроизводства ядерного топлива отсутствует.

Замкнутый топливный цикл - такой топливный цикл в атомной энергетике, когда вторичное ядерное топливо (плутоний), наработанное в ядерных реакторах, применяется при производстве ядерного топлива для повторного использования в ядерных реакторах.

_______________

(*) Плутоний, нарабатываемый в ядерных реакторах обоих типов, может быть использован в ядерных взрывных устройствах.