Завод РТ-1

Завод РТ-1 — это промышленное предприятие, расположенное в городе Северск (Томская область), входящее в структуру Сибирского химического комбината (СХК), который, в свою очередь, является частью дивизиона «Топливный дивизион» госкорпорации «Росатом». Завод специализируется на переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с использованием радиохимических методов, а также на производстве изотопной продукции и регенерации урана.

История

Решение о строительстве завода радиохимической переработки ОЯТ на площадке СХК было принято в 1960-х годах в рамках программы создания замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) в СССР. Основной задачей завода было извлечение из отработавшего топлива реакторов ВВЭР-1000 и РБМК-1000 ценных компонентов (урана и плутония) для повторного использования, а также минимизация объёмов высокоактивных отходов.

Строительство первой очереди завода (РТ-1) началось в 1970 году. Ввод в эксплуатацию состоялся в 1977 году. Первоначально завод перерабатывал топливо транспортных реакторов и исследовательских установок, а также отходы с других предприятий атомной отрасли. В 1980-х годах технологическая линия была модернизирована для работы с ОЯТ энергетических реакторов.

В 1990-е годы, в условиях сокращения финансирования и изменения законодательства, завод прошёл реконструкцию и адаптацию к новым требованиям безопасности. В 2000-х годах на РТ-1 были внедрены технологии, позволяющие перерабатывать топливо зарубежных реакторов (в рамках контрактов на возврат ОЯТ), а также начато промышленное производство изотопов для медицины и промышленности.

Технологический процесс

Основной технологический процесс на заводе РТ-1 — водная экстракция (пурекс-процесс), которая включает несколько стадий:

1. Приёмка и хранение ОЯТ. Отработавшие тепловыделяющие сборки (ТВС) доставляются в герметичных контейнерах и помещаются в бассейны выдержки (мокрое хранение) для снижения остаточного тепловыделения и радиоактивности.
2. Резка и растворение. ТВС механически разрезаются на фрагменты, которые затем растворяются в горячей азотной кислоте. Оболочки (циркониевые или стальные) отделяются и направляются на цементирование.
3. Экстракция. Из раствора с помощью трибутилфосфата (ТБФ) в органическом растворителе извлекаются уран и плутоний. Остаточные продукты деления (высокоактивные отходы) остаются в водной фазе.
4. Реэкстракция и разделение. Уран и плутоний разделяются путём изменения валентности плутония с последующей реэкстракцией. Полученные растворы урана и плутония очищаются от примесей.
5. Переработка отходов. Высокоактивные жидкие отходы (ВАЖО) остекловываются (витрифицируются) для долговременного безопасного хранения. Средне- и низкоактивные отходы перерабатываются с использованием сорбционных и цементационных методов.

Продукция

Основные виды продукции завода РТ-1:

• Регенерированный уран. Используется для изготовления свежего ядерного топлива (в виде оксида урана, UO₂). Содержание изотопа уран-235 в регенерированном уране обычно ниже природного, поэтому его обогащают на центрифужных заводах.
• Плутоний. Извлекается в виде оксида плутония (PuO₂). В настоящее время накапливается и хранится для перспективного использования в смешанном оксидном топливе (МОКС-топливе) или в реакторах на быстрых нейтронах.
• Изотопная продукция. Завод производит широкий спектр радиоактивных изотопов для медицинских, научных и промышленных целей. Среди них:
• Молибден-99 (⁹⁹Mo) — источник технеция-99m (⁹⁹mTc), используемого в диагностической ядерной медицине (сцинтиграфия, ПЭТ/КТ).
• Йод-131 (¹³¹I) — применяется для терапии заболеваний щитовидной железы.
• Кобальт-60 (⁶⁰Co) — используется в стерилизации медицинских изделий и в промышленной дефектоскопии.
• Иридий-192 (¹⁹²Ir) — источник для брахитерапии и неразрушающего контроля.
• Радиоактивные источники. Герметичные источники ионизирующего излучения (альфа-, бета-, гамма-излучения) для приборов, аппаратуры и научных исследований.

Классификация и объёмы переработки

Завод РТ-1 относится к предприятиям радиохимической промышленности. По мощности переработки он является одним из крупнейших в России. По состоянию на 2020-е годы, завод способен перерабатывать до 1000 тонн ОЯТ в год (в пересчёте на уран). Основной объём переработки приходится на топливо реакторов ВВЭР-1000, а также на топливо зарубежных реакторов, возвращаемое в Россию по контрактам.

Безопасность и экология

Завод РТ-1 эксплуатируется в соответствии с федеральными нормами и правилами в области использования атомной энергии. Предприятие оснащено современными системами радиационного контроля, вентиляции и очистки газов. Сбросы жидких радиоактивных отходов в окружающую среду минимизированы и контролируются. Все высокоактивные отходы остекловываются и помещаются в специальные хранилища. На территории завода и в санитарно-защитной зоне регулярно проводится мониторинг радиационной обстановки.

Значение и перспективы

Завод РТ-1 играет ключевую роль в реализации стратегии Росатома по замыканию ядерного топливного цикла. Переработка ОЯТ позволяет извлекать ценные компоненты (уран, плутоний) и сокращать объёмы подлежащих захоронению отходов. Кроме того, завод является важным поставщиком изотопной продукции, востребованной в медицине и промышленности.

В перспективе планируется расширение мощностей завода, а также внедрение технологий переработки топлива реакторов на быстрых нейтронах (например, БН-800) и переработки МОКС-топлива. Развитие завода РТ-1 связано с проектом «Прорыв», направленным на создание замкнутого ядерного топливного цикла на основе реакторов на быстрых нейтронах.

Интересные факты

• Завод РТ-1 является единственным в России промышленным предприятием, осуществляющим переработку отработавшего ядерного топлива энергетических реакторов (за исключением экспериментальных установок).
• На заводе накоплен значительный опыт по переработке топлива зарубежных реакторов, в том числе из стран Восточной Европы и Азии.
• Изотопная продукция завода (в частности, молибден-99) поставляется в медицинские центры России и зарубежья, обеспечивая проведение десятков тысяч диагностических процедур ежегодно.

Источники

• Официальный сайт Сибирского химического комбината (АО «СХК»).
• Материалы госкорпорации «Росатом» (раздел «Ядерный топливный цикл»).
• Публикации в научно-технических журналах: «Атомная энергия», «Радиохимия».
• Доклады и презентации на конференциях по ядерной энергетике (например, «Атомэкспо»).
• Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии (НП-001-15, НП-002-15 и др.).