Top-manager Tatiana

Address to the top-manager about accommodation of advertisement. CLICK HERE

ГОСТЕВАЯ КНИГА ТОП-МЕНЕДЖЕРА ЗДЕСЬ

ВНИМАНИЕ!

Для студентов, аспирантов и молодых ученых

Доклад на форуме "Новая технологическая платформа ядерной энергетики России" доктора технических наук В. В. Алексеева

"Физическая химия и технология щелочных жидкометаллических теплоносителей: история и современность"

Скачать архив (900Кб)  здесь

Доклад на форуме "Новая технологическая платформа ядерной энергетики России" доктора технических наук В. В. Алексеева

"Технология натриевого теплоносителя применительно к ЯЭУ с реакторами на быстрых нейтронах"

Скачать архив (290Кб)  здесь

Доклад на сессии МАГАТЭ

доктора технических наук В. В. Алексеева

"Итоги развития технологии натрия как теплоносителя реакторов на быстрых нейтронах (БН)"

Скачать архив (460 Кб)  здесь

Публикации

доктора технических наук В. В. Алексеева

"Расчетное моделирование массопереноса примесей в контурах ЯЭУ с жидкометаллическим теплоносителем"

Скачать архив (550 Кб)  здесь

"Моделирование процессов массопереноса и коррозии сталей в ядерных энергетических установках со свинцовым теплоносителем."

Скачать архив (350Кб) здесь

  "Расчет процесса массопереноса продуктов коррозии в элементах гидравлического тракта первого контура быстрого реактора с натриевым охлаждением"

Скачать архив (220Кб)  здесь

"Расчетно-теоретический анализ процесса оксидирования стали в свинцовом теплоносителе"

Скачать архив (68Кб)  здесь

"Моделирование массопереноса хрома и железа в натриевом контуре с учетом их химического взаимодействия с кислородом"

Скачать архив (100Кб)  здесь

Управление циклом ядерного топлива: политическое значение расширения глобального доступа к ядерной энергии

Мэри Бет Никитин, Координатор

Аналитик по нераспространению

Энтони Эндрюс

Специалист в энергетике и политике энергетической инфраструктуры

Марк Холт

Специалист в энергетической политике

5 марта 2010

Исследовательская служба Конгресса

7-5700     www.crs.gov       RL34234

Сообщение для Конгресса

Подготовлено для членов Конгресса и комитетов Конгресса

Тема: управление циклом ядерного топлива

Резюме

После нескольких десятилетий широко распространенного застоя, ядерная энергия привлекает обновленный интерес. Новые лицензионные требования для 30 реакторов были объявлены в Соединенных Штатах, и еще 160 находятся в работе или запланированы глобально. В Соединенных Штатах, интерес стимулируется, частично, налоговыми скидками, гарантиями по займам, и другими стимулами в Акте 2005 года об энергетической политике, так же как потенциальными запасами газа, добытчики которого могут увеличить стоимость ископаемого топлива. Кроме того, Министерство энергетики США тратит несколько сотен миллионов долларов ежегодно, чтобы развить следующее поколение технологии ядерной энергетики.

Расширение глобального доступа к ядерной энергии, однако, дает возможность распространения ядерной технологии, которая может использоваться для ядерного оружия. Несмотря на 30 лет усилий ограничить доступ к обогащению урана, несколько тоталитарных государств выполняют тайные ядерные программы. Продажи А.К. Хана Ирану и Северной Корее через сети черного рынка представляют самые вопиющие примеры. Беспокойство по распространению обогащения и технологий переработки, объединенное с растущим согласием, что мир должен искать альтернативы истощению и загрязнению ископаемого топлива, ведет к ядерным технологиям, ограничивающим быстрое распространение.

Предложения, предлагающие доступ стран к ядерной энергии и, таким образом, топливному циклу трансформируются из формальных обязательств этих стран об отказе от обогащения и переработки к фактическому подходу, в котором государства не управляли бы средствами обслуживания топливными цикла, что не требует никаких обязательств и ограничений вообще. Страны, присоединяющиеся к возглавляемому США Глобальному партнерству в ядерной энергетике (GNEP) подписали соглашение о принципах, в которых США не требует от участников воздерживаться от своих программ топливного цикла. Найдут ли развивающиеся государства данные предложения достаточно привлекательными, чтобы воздержаться от "неотделимого" права развивать свою ядерную технологию в мирных целях, еще неизвестно.

Глобальное партнерство продолжается как международный форум под руководством Администрации Обамы, а планы Администрации Буша относительно того, чтобы строить средства обслуживания переработки ядерного топлива в Соединенных Штатах были остановлены. Вместо этого Администрация Обамы поддерживает фундаментальные исследования относительно разнообразия технологий переработки отходов. Другие идеи ограничивать расширение средств обслуживания цикла ядерного топлива заключаются в том, чтобы размещение всех средства обслуживания обогащения и переработки передать под многонациональный контроль, развитие новых ядерных технологий, не должно приводить к созданию расщепляющегося материала годного к оружейному употреблению, развивать многонациональные системы переработки отходов.

Различные системы международных гарантий топливных поставок, многосторонние центры обогащения урана и запасов ядерного топлива были также предложены.

Конгресс будет иметь значительную роль в решении по крайней мере в четырех проблем, связанных с предложениями по топливному циклу. Первая связана с финансированием американских программ внутренней политики, связанных с расширением ядерной энергетики в Соединенных Штатах. Вторая - руководство политикой и/или финансированием международных мер, чтобы гарантировать поставки. Третий набор проблем может возникнуть в контексте осуществления международного сотрудничества Глобального партнерства или связанных инициатив. Четвертая область, в которой Конгресс играет ключевую роль, находится в одобрении ядерных соглашений о сотрудничестве. Существенный интерес к этим проблемам, как ожидают, продолжится на 112-ом Конгрессе.

Содержание

Введение

Возобновленный интерес к развитию ядерной энергетики

• Международный статус ядерной энергетики

• Рынок услуг для ядерного топлива

• Урановая руда (Yellowcake)

• Переработка

• Обогащение

• Изготовление топлива

• Заключительные стадии топливного цикла

• Вывоз отходов и охрана объектов энергетики

Предложения по топливному циклу

• Современные предложения

• Предложение Эль Барадея

• Группа экспертов МАГАТЭ

• Предложение президента Буша в 2004 году

• Предложение России «Мировая инфраструктура ядерной энергетики»

• Страхование топливной поставки: гарантии поставщика

• Концепция шести стран

• Мировая ядерная ассоциация

• Японская система управления через МАГАТЭ - МЕЖДУНАРОДНОЕ АГЕНТСТВО ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

• Великобританская «Ядерная топливная гарантия (NFA-Nuclear Fuel Assurance)»

• Страхование топливной поставки: топливные запасы

• Банк МАГАТЭ для топлива с низким обогащением урана

• Российский запас топлива с низким обогащением урана, Ангарск

• Американский запас топлива с низким обогащением урана: программа «Надежная топливная поставка»

• Гарантия поставки: услуги по обогащению

• Международный центр обогащения урана (IUEC – International Uranium Enrichment Center), Ангарск, Россия

• Германский проект многофункционального обогащения и хранения (MESP – Multilateral Enrichment Sanctuary Project)

• Предложения по возвратному топливному циклу

• Глобальное партнерство в ядерной энергетике (GNEP – Global Nuclear Energy Partnership)

• Предложения поставщиков

• Обсуждения в группе ядерных поставщиков (NSG – Nuclear Suppliers Group)

• Группа Восьми наций (G-8)

Сравнение предложений

Перспективы осуществления механизма топливного страхования

Выводы для Конгресса

Иллюстрации

Иллюстрация 1. Концепция ядерного топливного цикла

Иллюстрация 2. Карта атомных электростанций, действующих, строящихся, проектируемых 2008

Иллюстрация 2. Карта атомных электростанций, действующих, строящихся, проектируемых 2010

Иллюстрация 2. Карта атомных электростанций, действующих, строящихся, проектируемых 2011

Таблицы

Таблица 1. Лицензирование ядерных установок

Таблица 2. Коммерческие установки по переработке UF₆

Таблица 3. Действующие коммерческие установки для обогащения урана

Таблица 4. Сравнение главных предложений по услугам и гарантиям поставки ядерного топлива

Контакты

Контактная информация авторов

Благодарности

Введение

Возобновленный интерес к возрастающей роли ядерной энергетики в удовлетворении мирового энергетического спроса привел к растущим проблемам распространения ядерной технологии в военных целях.

Беспокойство касается цикла ядерного топлива, который включает средства обслуживания, которые могут использоваться в военных целях.

После увядания в течение нескольких десятилетий, ядерная энергетика Соединенных Штатов кажется сбалансированной для нового роста. Выполнено лицензирование 30 новых коммерческих реакторов. Два новых американских завода по обогащению урана расширяются в настоящее время в ожидании увеличенного спроса на ядерное топливо. Однако, никакие американские средства в настоящее время не планируются для переработки ядерного топлива — разделения урана и плутония, чтобы сделать новое топливо. Другие страны обеспечивают коммерческие услуги по переработке и, с несколькими известными исключениями, выполняют их коммерческие и военные программы раздельно.

Чтобы уменьшить вероятность того, что средства обслуживания цикла ядерного топлива могли использоваться для военных программ, несколько предложений были сделаны в последние годы ряду стран, чтобы отговорить их развивать обогащение и переработку урана. Поскольку главной компенсацией за такие ограничения должна быть гарантия топливных поставок для национальных атомных электростанций, предложения по гарантиям поставок ядерного топлива стали альтернативой развитию средств обслуживания цикла. Эти идеи варьируются от гарантируемого доступа к иностранным средствам обслуживания топливного цикла до учреждения хранилищ ядерного топлива, или "банков", под международным контролем.

При Администрации Буша, американское Министерство энергетики полагало, что ядерная энергетика является “единственной доказанной технологией, которая может обеспечить требуемые поставки электричества надежно, без загрязнения воздуха или эмиссии вредных газов.”¹ (¹ U.S. Department of Energy, “The Global Nuclear Energy Partnership,” Factsheet 06-GA50506-01) Группа национального развития энергетики рекомендовала в 2001, чтобы Президент Буш “поддержал развитие ядерной энергетики в Соединенных Штатах как главный компонент нашей национальной энергетической политики.” В это же время Министерство энергетики организовало работу Международного Форума, чтобы сотрудничать с 10 другими государствами в исследовании “инновационной концепции развития ядерной энергетики IV поколения для того, чтобы преодолеть будущие энергетические проблемы.” Конгресс с тех пор одобрил сотни миллионов долларов, чтобы поддержать несколько программ, связанных с развитием новых атомных электростанций в Соединенных Штатах, включая Передовую инициативу топливного цикла IV поколения. Ранее в 2005 году, в законе об энергетической политике, Конгресс создал новые федеральные стимулы для строительства атомной электростанции. В феврале 2006 года секретариат Министерства энергетики объявил Глобальное партнерство в ядерной энергетике (GNEP) как часть новой энергетической инициативы президента Буша.

Глобальное партнерство продолжилось как международный форум при Администрации Обамы, но планы Администрации Буша относительно строительства средств переработки и рециклирования ядерного топлива в Соединенных Штатах были остановлены. Вместо этого Администрация Обамы поддерживает фундаментальные исследования относительно разнообразия технологий обращения с отходами.

Проблемы цикла ядерного топлива были увеличены в нескольких беспрецедентных случаях деятельности в военных целях, когда заявлялось о якобы коммерческом обогащении и переработке урана. В 2003 и 2004, стало очевидным, что Пакистанский ядерный ученый А. К. Хан продал современную технологию и оборудование, связанное с процессом обогащения урана, что может быть использовано как для атомных электростанций и исследовательских реакторов, так и в военных целях государствам типа Ливии, Ирана, и Северной Кореи. Хотя лидеры Пакистана заявляют, что они не подстрекали действия Хана, Пакистан остается вне Договора о нераспространении ядерного оружия (NPT - Nonproliferation Treaty) и Группы ядерных поставщиков (NSG). Иран был прямым получателем пакистанской технологии обогащения². (² CRS Report RL34248, Pakistan’s Nuclear Weapons: Proliferation and Security Issues, by Paul K. Kerr and Mary Beth Nikitin.)

Совет управляющих Международного Агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) нашел в 2005, что нарушение Ираном его обязательств является несоблюдением его соглашений, и передало дело в Совет Безопасности Организации Объединенных Наций в феврале 2006.

Несмотря на повторные требования Совета Безопасности ООН к Ирану остановить обогащение и переработку, и наложение санкций, Иран продолжает развивать свои средства обогащения.³ (³ “Security Council, in Presidential Statement, Underlines Importance of Iran’s Re-Establishing Full, Sustained Suspension of Uranium Enrichment Activities,” March 29, 2006, at http://www.un.org/News/Press/docs/2006/sc8679.doc.htm , and U.N. Security Council Resolution 1737 (2006) http://www.un.org/News/Press/docs//2006/sc8928.doc.htm ) Иран настаивает на его неотделимом праве развить использование в мирных целях ядерную энергетику, в соответствии со Статьей IV NPT. Интерпретации этого права изменились за последнее время.⁴ (⁴Большинство наблюдателей указывает, что обязательство в Статье IV должно быть совместимым с обязательствами государства в Статьях II и III соглашения. Статья II обращается к обязательству государства препятствовать развитию ядерного оружия. Статья III обращается к обязательству государства обеспечить гарантии “исключительно с целью проверки выполнения ее обязательств” согласно соглашению.) Генеральный директор МАГАТЭ МОХАМЕД ЭЛЬ БАРАДЕИ не оспаривает это неотделимое право и, вообще говоря, как и ни один из американских правительственных чиновников. Однако, случай с Ираном поднимает возможно самый критический вопрос этого десятилетия, касающийся режима нераспространения: как доступ к современным технологиям топливного цикла (которые могут использоваться, чтобы произвести расщепляющийся материал для оружия) может быть ограничен без дальнейшего отчуждения государств не владеющих ядерным оружием от Договора о нераспространении (NPT)?

Лидеры международного режима ядерного нераспространения предложили способы обуздать распространение такой технологии двойного использования, прежде всего через создание стимулов не обогащать уран и не получать плутоний. Международное сообщество находится в процессе оценки этих предложений и может достичь единства подходов.

Большинство предложений не ново, а скорее являются развитием тех, что высказывались 30 или более лет тому назад.⁵ (⁵ http://www.iaea.org/NewsCenter/Focus/FuelCycle/key_events.shtml ) В 1970-ых, усилия ограничить или управлять распространением технологий ядерного топливного цикла провалились по техническим и политическим причинам, но много государств однако были удержаны от обогащения и переработки просто из-за высоких технических и финансовых затрат на развитие современных ядерных технологий, а также резким спадом на ядерном рынке. Несколько событий могут теперь помочь ограничить доступ к ядерному топливному циклу: возрастающее беспокойство о распространении технологии обогащения (через сеть черного рынка А. К. Хана, попытки Ирана); растущее согласие, что мир должен искать альтернативы загрязнению ископаемого топлива; и оптимизм по поводу новых ядерных технологий, которые могут предложить стойкие к быстрому увеличению системы. Цель дебатов - развить предложения, достаточно привлекательные, чтобы заставить государства воздержаться от того, что они видят как их неотделимое право развить ядерную технологию в мирных целях.

В то же самое время, есть вопрос о том, как улучшить охранную систему МАГАТЭ, ее средства обнаружения диверсии ядерного материала для военных программ в условиях международного развития ядерной энергетики.

Это сообщение предназначено членам и штату конгресса, чтобы понять тот фон, на котором следует провести текущие дебаты по предложенным стратегиям проектирования глобального ядерного топливного цикла. Это начинается со взгляда на факторы мотивации, лежащие в основе возродившегося интереса к ядерной энергетике, текущее состояние промышленности ядерной энергетики, и взаимозависимости различных стадий ядерного топливного цикла. Множество предложений было сделано, которые нацелены на ограничение прямого участия в глобальной ядерной топливной промышленности, гарантируя поставки ядерного топлива:

Возобновленный интерес к развитию ядерной энергетики⁶

(⁶ Этот раздел подготовлен Марком Холтом, специалистом в энергетической политике, и Энтони Эндрюсом, специалистом в энергетической политике, ресурсах, науке и промышленности, исследовательская служба Конгресса.)

Коммерциализация ядерной энергетики оказалась намного более криативной, чем вначале предполагалось. Мировая ядерная выработка достигла приблизительно 200 гигаватт в течение 1980-ых, но поскольку вера в безопасность ядерной энергетики уменьшалась после несчастных случаев в Тримайл Айленд и Чернобыле, уровень дальнейшего роста выработки упал более чем на 75 % в течение следующего десятилетия⁷. (⁷ International Energy Agency, World Energy Outlook 2006, p. 349.) Сегодня, атомные электростанции имеют полную выработку приблизительно 373 гигаватт, приблизительно 15 % всемирной выработки электричества. Это количество гораздо меньше того, что предполагалось 50 лет назад. Высокие строительные и эксплуатационные расходы, проблемы безопасности и несчастные случаи, противоречия по использованию ядерных отходов замедлили международный рост ядерной энергетики.

В условиях ограниченности запасов урана переработка и быстрые бридерные технологии рассматривались как средства получения дополнительной энергии из отработавшего топлива. В 1980-ых, поскольку экономика передовой ядерной технологии стала сомнительной из-за снижения цен на ископаемое топливо и увеличения добычи урана, то национальные программы по развитию быстрых бридерных реакторов были почти остановлены. Кроме того, плутониевое топливо, произведенное бридерными реакторами, усиливало оппозицию из-за его потенциального использования в ядерном оружии.

В последние несколько лет, однако, оригинальные обещания ядерной энергетики привлекли возобновленный интерес во всем мире. Что изменилось?

Изменения цены за нефть и природный газ - фундаментальный фактор в формировании национальной энергетической политике.

Средние мировые цены за баррель нефти повысились от менее $10 в начале 1999 до более $130 в середине 2008. Цена уменьшилась приблизительно до $50 в начале 2009 и повысилась приблизительно до $75 на начало 2010.⁸ (⁸ Energy Information Administration, at http://tonto.eia.doe.gov/dnav/pet/hist/wtotworldw.htm ) Американская цена на природный газ, следовала за этими колебаниями, наряду с ценами американского экспорта и импорта. ⁹ (⁹ EIA, http://www.eia.doe.gov/emeu/international/gasprice.html ) В результате, национальные правительства ищут альтернативные источники энергии, часто обращаясь к ядерной энергетике. Однако, только 20 % всемирной генерации электричества получены за счет природного газа, и 7 % за счет нефти (большинство всемирного электричества произведено от сжигания угля), ¹⁰ (¹⁰ World Energy Outlook, op. cit., pp. 139, 141.) поэтому способность ядерной энергетики заменять нефть и газ ограничена, по крайней мере, в ближайшем времени.

Чтобы ядерная энергетика существенно конкурировала с нефтью, долгосрочные изменения в способах использования энергии должны произойти, особенно в секторе транспортировки. Одна возможность состоит в том, что атомные электростанции могут использоваться для производства водорода, который может обеспечить энергией транспортные средства. Американское Министерство энергетики развивает процессы, которые могут производить водород в высокотемпературном реакторе, усилие, которое продолжилось при Администрации Обамы. Другая возможность - коммерциализация полностью электрифицированных или гибридных транспортных средств, которые могли бы перезарядиться ядерно-произведенным электричеством. Но даже если бы такие технологии были успешно развиты, потребовалось бы много лет для новых транспортных средств и, в случае водорода, инфраструктура топливной поставки, чтобы иметь существенное воздействие.

Внешняя правительственная политика, изменчивые нефтяные и газовые цены усиливают интерес к ядерной энергетике, улучшая экономическую эффективность современных проектов ядерной энергетики. В Соединенных Штатах природный газ был основным топливом для генерации электричества с начала 1990-ых, хотя использующие уголь электростанции все еще производят почти половину американского электричества (и 40% мирового электричества¹¹). (¹¹ World Energy Outlook, op. cit., p. 140.) Поскольку топливные затраты составляют относительно маленький процент в ядерной энергетике, более высокие цены на природный газ могли сделать новые атомные электростанции экономически конкурентоспособными, несмотря на более высокие цены на уран.¹² (¹² CRS Report RL33442, Nuclear Power: Outlook for New U.S. Reactors, by Larry Parker and Mark Holt.)

Рост внимания во всем мире к выбросам вредных газов, особенно углекислого газа от сжигания ископаемого топлива, возобновил внимание к тому факту, что в ядерной энергетике отсутствуют прямые выбросы CO₂. В 2010 году Администрация Обамы заявила, что “новое поколение чистых ядерных установок” станут частью энергетической и экологической стратегии правительства. Борьба с вредными выбросами косвенно помогает развитию ядерной энергетики, так как увеличивает стоимость электричества от тепловых станций по сравнению с атомными электростанциями.

Развитие ядерной энергетики поддерживают в научных и академических кругах с позиций уменьшения выбросов вредных газов. Как заявлено Технологическим институтом штата Массачусетс Технологии в его главном исследовании будущего ядерной энергетики: “Наше положение таково, что перспектива глобального изменения климата от выбросов вредных газов и неблагоприятные последствия, которые проистекают от этого, являются основным оправданием правительственной поддержки ядерной энергетики.”¹³, (¹³ Interdisciplinary MIT Study, The Future of Nuclear Power, Massachusetts Institute of Technology, 2003, p. 79.) Но экологические группы вообще утверждают, что ядерная авария, ядерные отходы, и риски быстрого распространения оружия, сопровождающие ядерную энергетику перевешивают любую вредность выбросов. Большие строительные расходы, требуемые коммерческими реакторами, не оправдываются, в сравнении с методами экономии и модернизации старой энергетики. Наконец, они отмечают, что ядерная энергетика непосредственно не выбрасывает вредные газы, но производит косвенную эмиссию через цикл ядерного топлива и в течение строительства электростанций.

Другой ключевой фактор возобновленного интереса к ядерной энергетике - улучшение работы существующих реакторов. Американские коммерческие реакторы в 2008 году произвели электричества в среднем 90% их полной мощности,¹⁴ (¹⁴ “World Nuclear Performance in 2008 Close to Output in 2007,” Nucleonics Week, March 5, 2009, p. 1.) приблизительно 75% в середине 1990-ых и приблизительно 65% в середине 1980-ых. Международное производство претерпело усовершенствование.¹⁵ (¹⁵ Nuclear Engineering International, November 2005, p. 37.) Улучшенная работа атомных электростанций помогла снизить стоимость ядерно-произведенного электричества. В среднем стоимость работы и обслуживания американских реакторных станций (включая топливо, но исключая капитальные затраты) снизилась от более 3,5 центов за Кв.час в 1987 до менее 2 центов за Кв.час в 2001.¹⁶ (¹⁶ Uranium Information Centre, The Economics of Nuclear Power, Briefing Paper 8, January 2006, p. 3.) Эксплуатационные расходы американской ядерной установки в течение 2006-2008 составляли в среднем приблизительно 1,9 центов за Кв.час.¹⁷ (¹⁷ “U.S. Utility Operating Costs, 2008,” Nucleonics Week, December 24, 2009.)

Ядерный интерес, был далее увеличен в Соединенных Штатах стимулами в законе об энергетической политике. Закон обеспечивает налоговую скидку производителям ядерной энергии на новые 6 000 мегаватт, компенсацию за регулирующие задержки первых шести новых реакторов, федеральные гарантии по займам для ядерной энергетики и другим производителям энергии, использующим передовые технологии. Эти скидки и гарантии могут стать определяющими в вопросе, будут ли новые американские ядерные установки экономически жизнеспособны.¹⁸ (¹⁸ CRS Report RL34746, Power Plants: Characteristics and Costs, by Stan Mark Kaplan.)

Американские производители электричества и другие компании в течение прошлых двух лет объявили планы подать заявления на лицензирование в Комиссию по ядерному урегулированию (NRC - Nuclear Regulatory Commission) приблизительно для 30 новых коммерческих реакторов (см. Таблицу 1.) Комиссия по ядерному урегулированию выпустила “предварительные размещения” – места возможного будущего реакторного строительства — в Иллинойсе, Миссиссипи, Вирджинии, и Джорджии. Власти штата Теннесси в 2007 повторно начали строительство реактора, заказанного в 1970. Но несмотря на видимость деятельности, никакие новые реакторные заказы не были официально сделаны. Никакие реакторы не заказывались в Соединенных Штатах с 1978, и все заказы после 1973 были впоследствии отменены.

Современные получатели лицензий не строят новые реакторы, если лицензии одобрены, но спонсоры четырех из предложенных ядерных проектов не подписали контракты о предварительной разработке, приобретении, и строительстве. 16 февраля 2010 президент Обама объявил условную гарантию по займам для двух предложенных реакторов в атомной электростанции Вогтле, штат Джорджия, которая получила предварительное разрешение а Комиссии по ядерному урегулированию.

С другой стороны, фирма «Entergy» приостановила лицензирование своих ESBWR реакторов (разработка Дженерал Электрик) в Ривер Бенд, штат Луизиана, Гренд Галф, штат Миссисипи, и Доминион ищет других потенциальных продавцов для запланированных ESBWR в Северной Анне, штат Вирджиния и продолжает лицензирование. AmerenUE приостановил строительство нового реактора на электростанции Каллавейего заводе Callaway, продолжая лицензирование в Комиссии по ядерному урегулированию.

Таблица 1. Лицензирование ядерных установок

Источники: NRC, Nucleonics Week, Nuclear News, Nuclear Energy Institute, company news releases.

Новые реакторы заказываются в противоположной стороне земного шара, и несколько неядерных стран объявили, что они рассматривают ядерный выбор. Как показывает Иллюстрация 2, большинство реакторов в настоящее время работают в Азии и только горстка в остальной части мира.

Несмотря на недавние положительные события в ядерной энергетике, ее перспектива во многом не определена. Стоимость конструирования и строительства новых объектов ядерной энергетики — что было, вероятно, доминирующим фактором в остановке первого раунда развития, продолжает оставаться потенциальным непреодолимым препятствием возобновленному росту ядерной энергетики. Стоимость строительства американской атомной электростанции более чем удвоилась с 1971 до 1978, согласно Офису оценки технологий, и почти удвоилась снова к середине 1980-ых.¹⁹ (¹⁹ Office of Technology Assessment, Nuclear Power in an Age of Uncertainty, OTA-E-216, February 1984, p. 59.) , Много американских ядерных установок, оказалось, были чрезвычайно неэкономными, общие затраты составили более $3 000 за киловатт электроэнергии в ценах 2000 года.²⁰ (²⁰ Jan Willem Storm van Leeuwen and Philip Smith, Nuclear Energy, the Energy Balance, July 31, 2005, Chapter 3, p. 2.)

Основные реакторные подрядчики, типа Дженерал Электрик и Westinghouse, утверждают, что новые проекты и строительные методы значительно сократят затраты для будущих реакторов. Однако, стоимость недавно спроектированных реакторов составляет в среднем $3 900 за киловатт, делая их потенциально более дорогими, чем предыдущее поколение реакторов.²¹ (²¹ CRS Report RL34746, Power Plants: Characteristics and Costs, by Stan Mark Kaplan, Table B-3.) Стоимость конкурирующих технологий, особенно угольной, также поднялась в последние годы.

Новым американским ядерным установкам можно помочь новым процессом лицензирования в Комиссии по ядерному урегулированию, который предназначен, чтобы избежать некоторых из регулирующих проблем, которые задержали завершение строительства некоторых реакторов в прошлом. Современные реакторные заявления, перечисленные в Таблице 1 оцениваются Комиссией по ядерному урегулированию по новой системе, но никакие лицензии по новой системе еще не были выданы.

Много других важных факторов в будущем ядерной энергетики не решены. Цены конкурирующих топлив, особенно природного газа, повысились недавно, но были изменчивы в недавнем прошлом. Если цены на ископаемое топливо станут пониженными в течение длительного периода, как в конце 1980-ых и в течение 1990-ых, поддержка ядерной энергетики, как альтернативного источника энергии может снова провалиться.

Аварии типа Тримайл Айленд и Чернобыль почти наверняка уменьшили бы общественную поддержку ядерной энергетики. Избавление от ядерных отходов, для который требуется переработка или рециркуляция, создает проблему, от которой правительства пытаются избавиться созданием постоянных подземных складов — ни один из которых пока не работает.

Международный статус ядерной энергетики

В настоящее время в мире действует 436 ядерных реактора, общей электрической мощностью 372 гигаватт.²² (²² World Nuclear Association, http://www.world-nuclear.org/info/reactors.html ) , Более 80% мировой ядерной мощности вырабатывается членами Организации экономического сотрудничества и развития (OECD - Organization for Economic Cooperation and Development), в то время как немногим более 10% вырабатывается в России и других нациях прежнего советского блока. Остаток, приблизительно 5%, вырабатывается в развивающихся странах, типа Китая и Индии. Ядерная энергетика поставляла 27,3% электричества, произведенного в странах OECD и 5,2% в странах не-OECD в 2006.²³ (²³ International Energy Agency, World Energy Outlook 2008, pp. 508, 522.)

В отличие от Соединенных Штатов, где в настоящее время строится только один долго-отсроченный реактор, большая часть остального мира продолжила строить ядерные установки, хоть и в скромном темпе.

С 1996, приблизительно 40 коммерческих реакторов запустили, приблизительно четыре ежегодно.

Приблизительно 30 реакторов постепенно закрылись в течение этого периода, хотя многие из них были меньше чем вновь вводимые реакторы.²⁴ (²⁴ World Nuclear Association Reactor Database, at http://www.world-nuclear.org/reference/reactorsdb_index.php )

Современное реакторное строительство доминирует в Азии, как показано в Иллюстрации 2. Из 53 строящихся реакторов в мире, 35 находятся в Азии, 13 находятся в Европе, четыре на Американском континенте и один на Ближнем Востоке (Иран). Планируемое строительство показывает эту же тенденцию.

Из 469 запланированных реакторов в Иллюстрации 2, более половины (254) планируются в Азии, в то время как 121 - в Европе, 47 – на Американском континенте и 20 на Ближнем Востоке. Южная Африка предполагает строительство до 27 новых реакторов.

Возобновленный международный интерес в ядерной энергетике привел к возможному расширению технологии в настоящее время в неядерные государства. Девять из стран, которые в настоящее время строят или формально планируют реакторные проекты, Белоруссия, Египет, Индонезия, Иран, Казахстан, Таиланд, Турция, Объединенные Арабские Эмираты, и Вьетнам — никогда не управлявшие атомными электростанциями.

Несколько других неядерных стран планируют строить ядерные реакторы, включая Бангладеш, Израиль, и Польшу²⁵ (²⁵ World Nuclear Association, http://www.world-nuclear.org/info/reactors.html )

Рынок услуг для ядерного топлива

Возможное увеличение международного строительства атомных электростанций сосредоточило новое внимание на производстве ядерного топлива. Хронический международный излишек производственных мощностей во всех фазах ядерного топливного цикла, кажется, заканчивается, сопровождаемый более высокими ценами за уран и услуги обогащения в последние годы. Напряженные поставки зажгли планы относительно новых топливных средств обслуживания цикла во всем мире и возобновили проблемы об управлении распространением ядерной топливной технологией.

Цикл ядерного топлива начинается с добычи руды урана, ее обогащения до yellowcake. Поскольку в природном уране недостает расщепляющегося ²³⁵U, чтобы сделать топливо для коммерческих легко-водных реакторов, концентрация ²³⁵U должна быть увеличена в несколько раз выше ее естественного уровня 0,7% на заводе по обогащению урана. Оператор атомной электростанции обычно покупает yellowcake, заключает контракт на его преобразование в уран и обогащение и, наконец, изготовление топливных элементов (Иллюстрация 1). Коммерческие услуги по обогащению доступны в Соединенных Штатах, Европе, России, и Японии. Услуги на изготовление топливных элементов еще более широко доступны. Yellowcake остается взаимозаменяемым товаром, который может быть отправлен реакторным оператором на любой конверсионный завод и любому заводу обогащения (в пределах торговых ограничений между странами).²⁶ (²⁶ IAEA, Country Nuclear Fuel Cycle Profiles, 2nd ed., 2005.)  Продажа yellowcake была неофициальной до недавнего времени, когда это перешло на более формальное товарное операционное основание. Различные стадии ядерного топливного цикла описаны ниже.

Иллюстрация 1. Концепция ядерного топливного цикла

Yellowcake

Традиционно добытая руда урана (в открытой яме или шахте) мелется, затем обрабатывается кислотой для получения окиси урана. Экстракт фильтруется, высушивается и упаковывается как уран yellowcake для отгрузки в конверсионный завод. Иногда, при добыче избегают механических шагов горной промышленности, непосредственно вводя растворители в рудное тело через колодцы, которые сверлят с поверхности. Растворенный уран откачивают на поверхность, где окись урана подобным образом перерабатывается в yellowcake для отгрузки.

Американские запасы урана расположены в Аризоне, Колорадо, Штате Небраска, Нью-Мексико, Техасе, Юте, Вашингтоне, и Вайоминге. Согласно информации энергетической администрации (EIA), 10 подземных шахт и шесть закачиваемых шахт работали в Соединенных Штатах в 2008, на четыре больше чем в предыдущем году. Энергетическая администрация (EIA) сообщает, что 53 миллиона фунтов U₃O₈ были куплены для американских ядерных реакторов в 2008, из которых 14% были американского происхождения.²⁷ (²⁷ U.S. DOE Energy Information Administration, http://www.eia.doe.gov/fuelnuclear.html ) Баланс был достигнут частично импортом и смешиванием с высоко обогащенным ураном (HEU - highly enriched uranium), как обсуждено ниже.

Типичная топливная загрузка легко-водного реактора на 1 000 МВТ может требовать переработки и обогащения почти 800 000 фунтов урана “yellowcake” (U₃O₈). Приблизительно 51 800 тонн (114 миллионов фунтов) yellowcake были произведены во всем мире в 2008. Ежегодное в мире требуется урана, как оценивают, приблизительно 78 500 тонн U₃O₈. Разница между ежегодным производством и потребностью покрывается продажами от прежних военных запасов урана.²⁸ (²⁸ World Nuclear Association, http://www.world-nuclear.org/info/inf22.html ) Международное Агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) предсказывает, что требование на уран начнет превышать поставку после 2010, и на целых 10 000 тонн к 2020.²⁹ (²⁹ Note: Metric tons is the unit of measurement for uranium fuel. One metric ton is approximately 2,200 pounds. International Atomic Energy Agency, Management of high enriched uranium for peaceful purposes: Status and trends (IAEA-TECDOC-1452), June 2005.) МАГАТЭ полагает, что нехватка могла быть покрыта смешиванием с высокообогащенным ураном HEU из прежних военных запасов.

В отличие от золота и нефти, уран yellowcake не предлагался на рынках до недавнего времени. Индикаторы цены на уран были разработаны небольшим количеством частных деловых организаций, типа Мирового рынка ядерного топлива (WNFM - World Nuclear Fuel Market) и Ux Консультационная Компания (UxC - Ux Consulting Company), которые независимо контролируют действия рынка урана, включая предложения, спрос, и сделки. Ценовые индикаторы принадлежат и составляют собственность фирм, которые их разработали.

NAC International (теперь филиал USEC Inc) основал Мировой рынок ядерного топлива (WNFM), чтобы обеспечить информацию цены на уран в 1974. Членство WNFM включает 79 компаний, представляющих 18 стран.³⁰ (³⁰ World Nuclear Fuel Market website, at http://www.wnfm.com/public/default.htm ) , WNFM обеспечивает информационную систему цены на уран (UPIS - Uranium Price Information System) и для Западных, и для российских yellowcake контрактных цен.³¹ (³¹ Information on the Uranium Price Information System is available through NAC International at (678) 328-1211 or e-mail at gleamon@nacintl.com ) Ежеквартальные UPIS сообщения интегрируют информацию о фактической договорной цене урана, предоставленную 19 подписчиками UPIS.³² (³² Девять американских компаний, 10 не-американских компаний, 12 дилеров, четыре производителя, два продавца, один поставщик)

UxC оценка использовалась главными участниками рынка ядерного топлива, федеральным правительством, и частным бизнесом. Цена руды yellowcake, определенная специалистами UxC цена была одним из двух еженедельных индикаторов цены на уран, которые были приняты промышленностью урана, как свидетельствовано для большинства контрактов продаж по "рыночной цене"; то есть, продажи заключаются с условием, что будущая стоимость доставки урана будет равной рыночной цене и в срок поставки.

В апреле 2007 нью-йоркская коммерческая биржа (NYMEX - New York Mercantile Exchange) объявила, что стала партнером UxC, чтобы обеспечить фьючерсные контракты на продажу урана.³³ (³³ New York Mercantile Exchange, at http://www.nymex.com/UX_pre_agree.aspx ) , Цена урана во фьючерсных контрактах NYMEX основывалась наUxC оценках стоимости yellowcake. Фьючерсные контракты на поставку урана торгуются на Чикагской коммерческой бирже Globex и на NYMEX ClearPort.³⁴ (³⁴ CME Globex – мировая телекоммуникационная биржа дл заключения фьючерсных контрактов. NYMEX ClearPort – обеспечивает продавцов телекоммуникационными средствами для реализации сделок, определением маржи, выполнением банковских операций.)  Объем каждого контракта - 250 фунтов, цены указаны в американской валюте. Окончательная цена - цена в конца месяца, изданная UxC. Стандартный контракт для торговли природным ураном в настоящее время разрабатывается.³⁵ (³⁵ David Stellfox, “Industry Moves Closer to Having Standardized Uranium Contract,” NuclearFuel, February 9, 2009.)

Уран обычно добывается вне стран, которые используют его. Почти 60% всемирной добычи урана в 2008 поступили из Канады, Казахстана и Австралии, в то время как больше половины коммерческих реакторов находятся в Соединенных Штатах, Франции и Японии.³⁶ (³⁶ World Nuclear Association, World Uranium Mining, http://www.world-nuclear.org/info/inf23.html ) , Безопасность поставки урана, как фактор, всегда затрагивающий политику в то время, редко была реальной проблемой, потому что производство значительно опережало спрос в течение первых трех десятилетий коммерческой эры ядерной энергетики — приблизительно до середины 1980-ых.³⁷ (³⁷ World Nuclear Association, Uranium Markets, March 2007, at http://www.world-nuclear.org/info/inf22.html ) В результате, огромные военные и гражданские запасы урана помогают поддержать рынок международных покупателей.

С середины 1980-ых, однако, мировой спрос на ядерное топливо продолжал расти, в то время как разведка урана и производство упали. К 2000 американские цены на рынке наличного урана достигли дна (приблизительно $7 за фунт), западный мировой спрос в два раза превышал производство. Коммерческие запасы были достаточно сокращены, чтобы начать оказывать давление на американские наличные цены, которые повысились немного в 2003 и затем резко (более $75 за фунт) в 2007, затем вновь упали до $50 в 2009 и в начале 2010. Наличный уран представляет приблизительно 20% рынка, но его цена является индикатором фьючерсных контрактов, которые обычно выполняются за три – семь лет.³⁸ (³⁸ Там же.)

Несмотря на низкие международные расходы на разведку месторождений с середины 1980-ых, продиктованные переизбытком запасов и низкими ценами, разведанные запасы урана долгое время увеличивались. В результате, согласно Агентству по ядерной энергии (NEA - Nuclear Energy Agency), известные в течение прошлых 20 лет запасы обеспечивали в среднем 45 лет поставки, несмотря на устойчивый ежегодный мировой рост спроса на уран, в настоящее время приблизительно равный 70 000 тонн. “Уроки прошлого обеспечили уверенность, что ресурсы урана останутся адекватными спросу и даже могут значительно увеличиться,” согласно Агенству по ядерной энергии (NEA).³⁹ (³⁹ Nuclear Energy Agency, op. cit., p. 13.)

Переработка

В процессе переработки yellowcake очищается, химически реагирует с гидрофтористой кислотой, чтобы получился газообразный гексофторид урана (UF₆), затем направляется в цилиндры, где газ охлаждается до превращения в твердое вещество. Гексофторид урана содержит два изотопа: более тяжелый уран ²³⁸U и более легкий способный к ядерному делению ²³⁵U, который составляет ~0,7% всей массы урана. Ежегодный американский спрос на переработку урана yellowcake составляет приблизительно 22 000 тонн. После переработки гексофторид урана готов к обогащению.

Пять коммерческих перерабатывающих компаний работают во всем мире — в Соединенных Штатах, Канаде, Франции, Великобритании и России (Таблица 2). ConverDyn в Метрополисе, штат Иллинойс - единственный перерабатывающий завод в Соединенных Штатах перерабатывает 14 000 тонн природного урана ежегодно.

Таблица 2. Коммерческие установки по переработке UF₆ (тонн природного урана в год). Данные на 2010 год.

Данные на 2011 год.

Источник: IAEA Country Nuclear Fuel Cycle Profiles, 2nd ed.

Обогащение

Для использования как топливо в легко-водных реакторах, уран должен быть обогащен изотопом ²³⁵U выше его природной концентрации 0,7%. Нагревая UF₆, чтобы превратить в газ, процесс обогащения может использовать небольшое различие в атомной массе между ²³⁵U и ²³⁸U. Типичный процесс обогащения требует, чтобы приблизительно 10 фунтов урана U₃O₈ произвели 1 фунт низко-обогащенного гексофторида урана (UF₆), с концентрацией 3-5% ²³⁵U.

Приблизительно 90% всех реакторов (кроме тяжело-водных реакторов) требуют обогащенного уранового топлива. Более 90% всех обогащений урана выполняются средствами обслуживания в Соединенных Штатах (включая растворенный военный материал), России, Франции, Великобритании, Германии и Нидерландов. Остальное приходится на Японию, Китай и Бразилию. Тридцать одна страна в настоящее время управляет коммерческими атомными электростанциями. Большинство стран, поэтому, полагается на услуги обогащения вне своих границ. Завод обогащения для одной страны с несколькими реакторами был бы экономически нежизнеспособным. Один большой завод обогащения может снабдить до 25% мирового рынка (в настоящее время оцененный в 45 миллионов разделительных установок (SWUs - Separative Work Units,).⁴⁰ (⁴⁰ Ruthane Neely and Jeff Combs, “Diffusion Fades Away,” Nuclear Engineering International, September 2006, p. 24.)

Коммерческое обогащение урана использует или диффузию газа, или центрифуги высокой скорости. В процессе газовой диффузии, тонкий полупористый барьер сдерживает более тяжелый ²³⁸U и пропускает легкий ²³⁵U. Каскадный ряд диффузоров последовательно увеличивает концентрацию ²³⁵U. Центрифуга раскручивает газообразный гексофторид урана при ультравысоких скоростях, чтобы отделить легкий ²³⁵U. Каскадный ряд центрифуг последовательно обогащает газ ураном ²³⁵U. Величина обогащения зависит от требований определенного реактора, обычно достигает 5%.

Технология газовой диффузии впервые была разработана в Соединенных Штатах и позже принята Францией и Великобританией. Этот метод более энергоемкий, чем новый процесс обогащения центрифугами.

Однако, старые диффузионные заводы обогащения в настоящее время работающие в Соединенных Штатах и Франции имеют большую мощность, чем новые заводы обогащения центрифугами.

Услуги обогащения урана продаются в килограммах или тоннах единиц работы (SWU), что является мерой необходимого объема работы (в термодинамическом смысле), чтобы увеличить концентрацию ²³⁵U. Число SWUs, требуемого для производства топлива зависит от нескольких факторов: количества требуемого топлива, уровня требуемого обогащения, начального обогащения сырья (0,711% в случае природного урана), и “величины остатков”, т. е. концентрации ²³⁵U, остающейся в сырье. Например, чтобы произвести 1 кг урана, обогащенного до 3% ²³⁵U, с остатком 0,2 ²³⁵U, 4,3 кг-SWU требуется, чтобы обработать 5,5 кг природного урана.⁴¹ (⁴¹ Thomas L. Neff, The International Uranium Market, Ballinger Publishing Co., 1984.) Цена yellowcake является важным фактором в процессе обогащения. При высокой цене может быть экономически выгодней выполнить больше SWUs процессов обогащения при меньшем количестве yellowcake, таким образом оставляя более низкое содержание урана в сырье.

Операторы ядерной установки могут купить уран yellowcake, переработать его и обогатить, или купить низко-обогащенный уран (LEU - Low-Enriched Uranium). Коммерческие услуги обогащения предлагаются множеством международных дилеров (Таблица 3), с международной ежегодной мощностью 47 855 тонн SWU. В 2008 американские операторы ядерных установок заключили контракты с пятью компаниями, чтобы обеспечить 12,6 миллионов килограммов SWU (15% этих работ выполнены в США).⁴² (⁴² EIA, Purchases of Enrichment Services by Owners and Operators of U.S. Civilian Nuclear Power Reactors by Origin Country and Year, http://www.eia.doe.gov/cneaf/nuclear/umar/table16.html )

Таблица 3. Действующие коммерческие установки для обогащения урана (тонны SWU в год). Данные на 2010 год.

Данные на 2011 год.

Источники: Международное агентство по ядерной энергии, Информационная система ядерного топливного цикла.

Американское министерство энергетики располагает газовыми диффузионными обогатительными заводами в Ок-Ридже, штат Теннеси, Падьюке, штат Кентукки и Портсмуте, штат Огайо, чтобы производить высоко-обогащенный уран, используемый в военных ядерных программах.

Позже эти заводы производили низко-обогащенный уран для коммерческой ядерной энергетики во всем мире, хотя участок обогащения K-25 в Ок-Ридже прекратил производство в 1985. Закон об энергетической политике 1992 года утвердил Корпорацию Обогащения Соединенных Штатов (USEC - United States Enrichment Corporation) как государственную корпорацию для выполнения задач по обогащению для Министерства энергетики. Корпорация была приватизирована как USEC Inc. в 1998. В 2001 USEC прекратил обогащение урана в Портсмуте и объединил ряд операций в Падьюке. Падьюка газодиффузионный завод - единственный действующий завод по обогащению в Соединенных Штатах. В 2004 Корпорация обогащения USEC объявила о планах построить американский центрифуговый завод на месте газодиффузионного в Портсмуте, штат Огайо. Новый центрифуговый завод обогащения должен иметь 11 500 центрифуг с ежегодной мощностью 3,8 миллионов SWU.⁴³ (⁴³ USEC to Site American Centrifuge Plant in Piketon, Ohio—Technology Expected to Be World’s Most Efficient for Enriching Nuclear Fuel, at http://www.usec.com/v2001_02/Content/News/NewsTemplate.asp?page=/v2001_02/Content/News/NewsFiles/01-12-04.htm ) Строительство завода было приостановлено в августе 2009, с условием возобновления строительства, когда от Министерства энергетики будут даны гарантии по займам.⁴⁴ (⁴⁴ USEC Inc., “USEC Provides American Centrifuge Update,” press release, November 2, 2009, http://www.usec.com/NewsRoom/NewsReleases/USECInc/2009/2009-11-02-USEC-Provides-American-Centrifuge.htm ) Корпорация обогащения USEC обеспечивает приблизительно 51% американского спроса на услуги обогащения, главным образом путем смешивания с российским высоко-обогащенным ураном (HEU), что будет обсуждено ниже.

Urenco – совместный голландский, немецкий и британский консорциум обогащения, был построен в 1970-ых после подписания Соглашения относительно Almelo. Urenco управляет заводами обогащения в Германии, Нидерландах и Великобритании, чтобы снабдить клиентов в Европе, Северной Америке и Восточной Азии. Его американский филиал Луизианы энергетические услуги начал строительство центрифугового Национального обогатительного завода (NEF - National Enrichment Facility) в Нью Мексико⁴⁵ (⁴⁵ URENCO http://www.urenco.com/fullArticle.aspx?m=1371 ) , NEF, как ожидают, произведет 3 миллиона SWUs ежегодно, когда достигнет полной эксплуатационной мощности в 2013, удовлетворяя приблизительно 25% текущего американского спроса.⁴⁶ (⁴⁶ URENCO http://www.urenco.com/fullArticle.aspx?m=1371 ) В 2006 Urenco оценил, что это обеспечит приблизительно 23% доли мирового рынка в услугах обогащения.

Areva располагает газо-диффузионным заводом обогащения Евродиф (расположен в ядерном кластере Трикастин во Франции), чтобы обогащать уран для 100 ядерных реакторов во Франции и повсюду в мире.⁴⁷ (⁴⁷ AREVA http://www.areva-nc.com/servlet/ContentServer?pagename=cogema_en%2FPage%2Fpage_site_prod_full_template&c=Page&cid=1039482707079 )  Areva обеспечивает все услуги по переработке, в том числе yellowcake через свой вспомогательный Comurhex. В конце 2008 Areva обратился в Комиссию по ядерному урегулированию (NRC - Nuclear Regulatory Commission) за лицензией, чтобы строить и управлять центрифуговым заводом по обогащению в штате Айдахо.⁴⁸ (⁴⁸ NRC, Uranium Enrichment, http://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/ur-enrichment.html )

К 1993 в рамках американо-российской программы «Мегатонны в мегаватты» высоко обогащенный уран от демонтированных российских ядерных боеголовок был превращен в низко-обогащенное урановое топливо для коммерческих американских ядерных электростанций.⁴⁹ (⁴⁹ http://www.usec.com ) ой державы Соглашение о высоко-обогащенном уране, как известно, предусматривает закупку, в течении 20 лет 500 тонн высоко-обогащенного урана для смешивания и получения коммерческого низко-обогащенного урана (поставляемого как UF₆). Соглашение обеспечивает приблизительно 46% текущего американского спроса на обогащение.

Мировая промышленность обогащения урана в настоящее время подвергается технологическому преобразованию от газо-диффузионного метода к центрифуговому, прежде всего потому что центрифуги требуют меньше энергии. В 1996 57% мирового коммерческого обогащения выполнялось газо-диффузионными заводами, этот уровень упал до 35% в 2006. Как отмечено выше, единственный американский обогатительный завод в Падьюке, штат Кентукки запланировано заменить центрифуговым заводом в Портсмуте, штат Огайо. Другий всемирный газодиффузионный обогатительный завод Аревы, расположенный в ядерном кластере Tricastin во Франции, должно быть заменен центрифуговым заводом в 2012.⁵⁰ (⁵⁰ Там же.)

Изготовление топлива

Как и обогащение, изготовление топлива - специализированное обслуживание, а не товарная сделка.

Теперь низко-обогащенный уран (UF₆) подвергается заключительному процессу, превращаясь в диоксид урана (UO₂), перед заключительной стадией изготовления топлива. Диоксид урана UO₂ синтезируется в шарики и загружается в трубки из сплава циркония (топливные стержни) 12-15 футов длиной и полудюймовые в диаметре. Топливные стержни собираются в топливные сборки, которые содержат от менее 100 до 300 стержней.

Услуги изготовления топливных сборок предлагают 16 поставщиков, работающие в 18 странах силами 34 заводов. В 2002 МАГАТЭ оценило, что мировая мощность изготовителей топлива - 19 000 тонн (топливные сборки и стержни) превысила спрос на 53%.⁵¹ (⁵¹ IAEA, Country Nuclear Fuel Cycle Profiles, 2nd ed.) Переизбыток существовал много лет, как следствие, заводы были закрыты и собственность объединена.

По существу весь американский спрос удовлетворяется тремя компаниями, изготавливающими топливные сборки на четырех заводах: «Framatome ANP Inc.» в Линчберге, штат Вирджиния и Ричленде, штат Вашингтон; «Всемирное ядерное топливо» в Уилмингтоне, штат Северная Каролина; «Вестингхаус Электрик» в Колумбии, штат Южная Каролина. В мире есть около 30 других изготовителей топливных сборок.⁵² (⁵² Nuclear Engineering International, 2007 World Nuclear Industry Handbook, p. 207.)

Заключительные стадии топливного цикла

Заключительные стадии ядерного топливного цикла имеют место после того, как сборки ядерного топлива загружены в реактор. В реакторе, уран 235 (²³⁵U) делится или расщепляется, выделяя энергию, нейтроны, и продукты расщепления (высоко радиоактивные фрагменты ядра ²³⁵U). Нейтроны могут вызвать другое расщепление ядра ²³⁵U, создавая ядерную цепную реакцию. Некоторые нейтроны поглощаются ядром ²³⁸U, при этом создается плутоний 239 (²³⁹Pu), который тоже может расщепляться.

После нескольких лет в реакторе, топливные сборки накопят слишком много продуктов расщепления и станут слишком бедными ²³⁵U, чтобы эффективно поддерживать ядерную цепную реакцию. В тот момент сборки считаются отработавшими и удаляются из реактора. Отработавшее топливо обычно содержит 1% ²³⁵U, 1% ²³⁹Pu, 4% продуктов расщепления и другие радиоактивные отходы, остаток ²³⁸U.

Последняя стадия топливного цикла, после удаления отработавшего топлива из реактора, становится очень спорной. Один выбор состоит в том, чтобы немедленно избавиться от отработавшего топлива в глубоком геологическом складе, чтобы изолировать его на сотни тысяч лет, так как оно остается опасным. Другой выбор состоит в том, чтобы подвергнуть переработке отработавшее топливо, отделить уран и плутоний для использования в новом топливе. Сторонники переработки, или рециркуляции, утверждают, что это может уменьшить объем и долговечность ядерных отходов, значительно увеличивая количество энергии извлекаемой из мировых ресурсов урана. Противники утверждают, что коммерческое использование отделенного плутония - это угроза быстрого увеличения ядерного оружия, так как плутоний – ключевой материал при создании ядерного оружия.

Топливная переработка коммерческого масштаба в настоящее время проводится во Франции, Великобритании и России. ²³⁹Pu, который они производят, смешивается с ураном, чтобы сделать смешанную окись МОКС топливо, в котором ²³⁹Pu в значительной степени занимает место ²³⁵U. Два французских перерабатывающих завода в Ла Гааге могут каждый переработать до 800 тонн отработавшего топлива ежегодно, а британская фабрика ТОРП в Селлафилд имеет мощность 900 тонн ежегодно. Россия имеет 400 тонный завод в Озерске, Япония строит 800 тонный завод в Роккашо вслед за 90 тонным демонстрационным заводом в Токай Мура. Великобритания и Франция также имеют более старые заводы, для переработки реакторного топлива с газовым охлаждением, и Индия имеет 275 тонный завод.⁵³ (⁵³ World Nuclear Association, Processing of Used Nuclear Fuel for Recycle, March 2007, at http://www.worldnuclear.org/info/inf69.html ) Приблизительно 200 тонн МОКС топлива используются ежегодно, приблизительно 2% нового ядерного топлива,⁵⁴ (⁵⁴ World Nuclear Association, Mixed Oxide Fuel (MOX), November 2006, at http://www.world-nuclear.org/info/inf29.html ) что эквивалентно приблизительно 2 000 тонн природного урана.⁵⁵ (⁵⁵ World Nuclear Association, Uranium Markets, March 2007.)

Однако, выгоды от переработки отработавшего топлива, изготовления МОКС топлива для сегодняшних атомных электростанций скромны. Существующие коммерческие легко-водные реакторы используют обычную воду, чтобы замедлить нейтроны, выпущенные процессом расщепления. Относительно медленные (тепловые) нейтроны очень эффективны в порождении расщепления в определенных изотопах тяжелых элементов, типа ²³⁵U и ²³⁹Pu.⁵⁶ (⁵⁶ Изотопы – атомы тех же химических элементов, но разным количеством нейтронов в ядре.) Поэтому меньшее количество этих изотопов необходимо в ядерном топливе, чтобы поддержать ядерную цепную реакцию. Недостаток в том, что тепловые нейтроны не могут эффективно вызвать расщепление в некоторых изотопах. В сегодняшних коммерческих реакторах, поэтому, накопление нерасщепляющегося плутония и других изотопов резко ограничивает число циклов переработки прежде, чем переработанное топливо больше не может поддерживать ядерную цепную реакцию и должно быть захоронено или удалено.

Напротив, "быстрые" нейтроны, которые не были замедленны, менее эффективны в поддержании расщепления, чем тепловые нейтроны, но могут вызывать расщепление во всех актинидах, включая все изотопы плутония.

Поэтому ядерное топливо для быстрого реактора должно иметь более высокую пропорцию делящихся изотопов, чем тепловой реактор, чтобы поддержать цепную реакцию, но большее число различных изотопов может составить нужную пропорцию деления.

Способность быстрого реактора к расщеплению всех актинидов (актинидов и более тяжелых элементов), делает теоретически возможным неоднократно отделять те материалы от отработавшего топлива и возвращать их назад в реактор, пока они полностью не распадутся. Быстрые реакторы также идеальны чтобы "воспроизводить" максимальное количество ²³⁹Pu из ²³⁸U, в конечном счете преобразовывая фактически весь природный уран в пригодное к употреблению ядерное топливо.⁵⁷ (⁵⁷ Активная зона бридерного реактора формируется так, чтобы больше расщепляющегося ²³⁹Pu было произведено из ²³⁸U, чем количество расщепляющегося материала, первоначально загруженного в активную зону (²³⁵U или ²³⁹Pu). В бридере, поэтому, много расщепляющегося материала может быть возвращено после переработки, чтобы заправлять топливом реактор и обеспечить топливом другие бридеры. Активная зона быстрого реактора может также формироваться, чтобы произвести меньше ²³⁹Pu, чем потребляемый материал, если первичная цель состоит в том, чтобы устранить ²³⁹Pu из отработавшего топлива. Тогда меньше ²³⁸U превратится в ²³⁹Pu, меньше энергии будет получено из данного количества природного урана.) Современная переработка вообще рассматривается их сторонниками как временные шаги к коммерческому циклу ядерного топлива, основанному на быстрых реакторах.

Вывоз отходов и охрана объектов энергетики

Переработка отработавшего топлива из быстрых бридерных реакторов долго была основной целью сторонников ядерной энергетики. Как отмечалось выше, быстрые реакторы (работающие как бридеры или не бридеры) могут в значительной степени устранить плутоний из ядерных отходов и очень расширить поставки урана. Но противники утверждают, что такие потенциальные выгоды не стоят рисков распространения и затрат.

Удаление урана из отработавшего ядерного топлива путем переработки устранило бы большую часть радиоактивного материала, требующего захоронения в глубоком подземном хранилище. Кроме того, удаление плутония и превращение в коротко-живущие продукты расщепления устранило бы большую часть долгоживущей (более 1 000 лет) радиоактивности в ядерных отходах. В результате, отходы после переработки имели бы почти ту же самую краткосрочную радиоактивность и нагрев, как оригинал отработавшего топлива, потому что переработанные отходы состоят прежде всего из продуктов расщепления, которые производят радиоактивность и нагрев в отработавшем топливе. Поскольку нагрев - главный ограничивающий фактор для емкости хранилища, обычная переработка не обеспечила бы главные выгоды хранилища в ближайшем времени.

Для решения этой проблемы, различные предложения были сделаны для дальнейшего отделения выделяющих тепло продуктов расщепления - цезий 137 и стронций 90 - от высокоактивных отходов для отдельного хранения и распада более чем несколько сотен лет. Такой процесс мог очень увеличить вместимость склада, хотя это будет требовать альтернативной системы безопасности для хранения цезия и стронция в течение сотен лет.

Безопасность энергии была первичной движущей силой в развитии ядерной энергетики, особенно в странах, типа Франции и Японии, которые имеют немного природных ресурсов энергии. Недавние сбои в снабжении нефтью и газом во всем мире подчеркнули неустойчивость поставок нефти и газа, которые могли быть смягчены ядерной энергетикой. Например, в 2006, спор о цене на природный газ между Россией и Украиной привел к временному сбою в поставке природного газа Западной и Центральной Европе; в 2007, ценовые споры между Россией, Азербайджаном и Белоруссией вызвали временное прекращение поставок нефти в Россию из Азербайджана и из России в Германию, Польшу, и Словакию.

Кроме того, временные прекращения производства в Мексиканском заливе и аляскинском трубопроводе, неустойчивость в Нигерии, и национализация месторождений нефти и газа в Боливии в 2006 - поставили вопросы о поставках нефти и газа, о международной ценовой изменчивости. В сравнении с нефтью и газом, способность запасать уран обладает большей гарантией как коммерческое предложение для потенциальных партнеров.

Международные ресурсы урана, как вообще полагают, являются достаточными в течение, по крайней мере, нескольких десятилетий. Поставка урана очень разнообразна, с развитием горной промышленности уран добывается по всему земному шару, в то время как переработка урана, обогащение и изготовление топлива сконцентрировано в горстке стран. Большинство реакторов во всем мире полагается, по крайней мере частично, на иностранные источники услуг в поставках урана и ядерного топлива, поэтому ядерные реакторы почти всюду уязвимы в поставках. Чтобы смягчить такое беспокойство, такие страны как Китай, Индия и Япония стремятся заключить долгосрочные контракты и поддерживают расширение сети производителей. Сейчас в мире ведется работа по созданию международного банка ядерного топлива, чтобы обеспечить большую уверенность в топливных поставках, что будет обсуждено в следующей секции.

В конечном счете, только развитие бридерных реакторов и переработки может обеспечить полную независимость ядерной энергетики. Это остается долгосрочной целью для бедных ресурсами Франции, Японии и России также, хотя их научно-исследовательские программы стояли перед многочисленными препятствиями и замедлениями.

Предложения по топливному циклу⁵⁸

(⁵⁸ Секция подготовлена Мэри Бет Никитиной (Аналитик по нераспространению оружия массового поражения) в Комитете по иностранным делам, обороне и торговле и Энтони Эндрюсом (Специалист по энергетической политике) в Комитете по ресурсам, науке и промышленности.)

Предложения, касающиеся доступа к полному ядерному топливному циклу, ранжируются от формального обязательства отказаться от технологий обогащения и переработки, к фактическому подходу, в котором государство не управляет средствами обслуживания топливного цикла, но и не дает явного обязательства бросить их, либо в чем-то ограничиваться. Текущие предложения вообще стремятся убедить страны не развивать их собственные топливные производства, обеспечивая экономически привлекательные альтернативы, которые смягчают проблемы политически мотивированного прерывания поставки. Большинство предложений сосредоточены на этой главной проблеме топливных поставок и производства. В конечном счете, эти предложения нацелены на предотвращение увеличения числа государств, которые были бы способны к созданию ядерного материала годного для оружия.

Главные обсуждаемые предложения разделены здесь в категории — те, которые обращаются к полному топливному циклу, те, которые обращаются к "начальным", т. е. гарантиям топливных поставок (включая топливные банки и многосторонние услуги обогащения), и те, которые сосредотачиваются на "конечных" решениях о вывозе отходов.

Современные предложения

Предложение Эль Барадея

Генеральный директор МАГАТЭ МОХАМЕД ЭЛЬ БАРАДЕИ в 2003 предложил трехаспектный подход к ограничению обработки материала годного для оружия (отделенный плутоний и высоко-обогащенный уран) в гражданских ядерных топливных циклах.⁵⁹ (⁵⁹ “Towards a Safer World,” at http://f40.iaea.org/worldatom/Press/Statements/2003/ebTE20031016.shtml ) Сначала, он разместил бы все средства обогащения и переработки под многонациональный контроль. Во-вторых, он развил бы новые ядерные технологии, которые не будут производить расщепляющийся материал годный для оружия, иными словами “святую чашу Грааля” стойкую к распространению топливного цикла. В своей статье в «Экономист» в октябре 2003 он выдвинул эти идеи: “Это не футуристическая мечта; не распространяемые технологии ядерных энергетических систем уже созданы или активно разрабатываются.” В-третьих, Эль Барадей предложил рассмотреть “многонациональные методы обработки и захоронения отработавшего топлива и радиоактивных отходов.” Эль Барадеи не выдвигал никаких требований о нераспространении для участников, вместо этого предложил, чтобы система “включала в себя государства с ядерным оружием, государства без ядерного оружия, тех, кто вне текущего режима нераспространения. Все должны иметь место за столом.” Далее, он отметил, что будущая система должна достигнуть полного паритета среди всех государств под новой структурой безопасности, которая не зависит от ядерного оружия или ядерного сдерживания.

Группа экспертов МАГАТЭ

В феврале 2005 экспертная группа, уполномоченная Генеральным директором МАГАТЭ Эль Барадеем, представила сообщение “Многосторонние подходы к циклу ядерного топлива.”⁶⁰ (60 “Multilateral Approaches to the Nuclear Fuel Cycle: Expert Group Report submitted to the Director General of the International Atomic Energy Agency,” February 22, 2005, (INFCIRC/640). Available at http://www.iaea.org/Publications/ocuments/Infcircs/2005/infcirc640.pdf ) Экспертная группа изучила несколько возможных подходов к безопасным действиям с ядерным топливным циклом (обогащение урана, переработка и захоронение отработавшего ядерного топлива, хранение отработавшего топлива) проанализировала стимулы и препятствия для участвующих государств. В сообщении рассмотрен прошлый и настоящий опыт. Предложенные группой подходы включали следующее:

• Укрепить существующие механизмы рынка, обеспечив дополнительные гарантии поставки поставщиками и/или МАГАТЭ (топливный банк).

• Превратить существующие средства обслуживания в многонациональные средства обслуживания.

• Создать совместно управляемые и совместно владеемые средства обслуживания.

Группа заключила, что “в действительности, страны вступят в многосторонние отношения согласно экономическим и политическим стимулам и препятствиям, предлагаемым этими мерами.”⁶¹ (Там же, стр. 98) Сообщение отметило, что нет никаких правовых рамок, чтобы требовать присоединения государств к мерам по гарантиям поставок.

В сентябре 2006 МАГАТЭ спонсировало конференцию, названную “Новая структура для ядерной энергетики в 21-ом столетии: гарантии поставки и нераспространения,” которая рассмотрела предложения, касающиеся топливных гарантий. МАГАТЭ представило сообщение относительно вариантов топливных гарантий на встрече Совета управляющих июня 2007, анализируя различные выдвинутые предложения.⁶² (62 International Atomic Energy Agency, Possible New Framework for the Utilization of Nuclear Energy: Options for Assurance of Supply of Nuclear Fuel, June 2007.) Потенциальная структура для ядерных гарантий поставки могла иметь три стадии:

(1) существующие рыночные отношения; (2) резервные обязательства поставщиков в случае политически мотивированного прерывания поставки, если критерии нераспространения нарушены; (3) резерв природного слабо обогащенного материала.⁶³ (⁶³ Tariq Rauf, “Realizing Nuclear Fuel Assurances: Third Time’s the Charm,” Presentation to the Carnegie International Nonproliferation Conference, June 24, 2007, at http://www.carnegieendowment.org/files/fuel_assurances_rauf.pdf ) Сообщение подчеркивает, что участие в этих мерах должно быть добровольным, что продвижение на этом вопросе будет возрастающим, что много вариантов должны исследоваться, чтобы дать достаточный выбор государствам- потребителям для удовлетворения их потребностей. Сообщение еще обсуждается членами правления МАГАТЭ.

Предложение президента Буша в 2004 году

В речи в Национальном Университете Обороны 11 февраля 2004 Президент Буш сказал, что мир должен “закрыть лазейку” в Договор о нераспространении ядерного оружия (NPT - Nonproliferation Treaty), который позволяет государствам юридически приобретать технологию, чтобы произвести ядерный материал, который может использоваться для тайной программы оружия. Чтобы исправлять это, он предложил, чтобы 40 членов Ядерной Группы Поставщиков “отказались продавать оборудование для обогащения и переработки, а также технологии любому государству, которое еще не обладает полномасштабными, функционирующими заводами по обогащению и переработке.”⁶⁴ (⁶⁴ “President Announces New Measures to Counter the Threat of WMD,” February 11, 2004, at

http://www.whitehouse.gov/news/releases/2004/02/20040211-4.html ) Президент Буш обращался к всемирным ведущим экспортерам услуг ядерного топлива с просьбой “гарантировать, что государства будут иметь надежный доступ к топливу по разумной стоимости для гражданских реакторов, пока те государства отказываются от обогащения и переработки.”

Предложение президента Буша в 2004 было единственным, которое призывало страны явно "отказаться" от технологий обогащения или переработки в обмен на надежный доступ к ядерному топливу, и оказалось спорным. Многие не ядерные государства видели в этом попытку ограничить их неотъемлемое право на использование мирной ядерной энергии согласно Статье IV Договора о нераспространении и не желали рассматривать ограничения на мирные ядерные технологии, пока больших успехов в ядерном разоружении не достигнуто.

Фундаментальные вопросы по поводу этой оригинальной формулировки были подняты. Например, кто включен в группу государств поставщиков и как определить “полномасштабные, функционирующие заводы”? Готовилась бы сегодня иранская программа по обогащению, если бы это не произошло в 2004? И как быть с государствами не присоединившимися к Договору о нераспространении и развивающими полный топливный цикл как часть своих военных программ? Кроме того, как рассматривать сопутствующие технологии? Например, касались бы ограничения экспериментов с облученными материалами и отработавшим ядерным топливом, которые дают существенные данные о работе реакторов и могут внести свой вклад в знание о переработке в военных целях? С 2004 задержка с этими определениями, кажется, обеспечила стимул для таких государств как Канада, Южная Африка, Аргентина и Австралия ускорить создание своего полного цикла обогащения, чтобы не быть исключенными из этого цикла, когда такое разделение на обладающих и не обладающих циклом будет сделано.

Предложение России «Мировая инфраструктура ядерной энергетики»

В январе 2006 российский Президент Владимир Путин предложил мировую инфраструктуру ядерной энергетики, которая будет включать четыре вида сотрудничества: создание международных центров обогащения урана (IUECs – International Uranium-Enrichment Centers), международные центры переработки и хранения отработавшего ядерного топлива, международные центры обучения и сертификации штата атомных электростанций, и международное сотрудничество в вопросе не распространения ядерных технологий. Международные центры топливного цикла были бы в совместном владении и управлении. Они были бы коммерческими совместными предприятиями (то есть, никаких государственных финансирований), с консультативными правлениями, состоящими из правительства, промышленности, и профессионалов МАГАТЭ. МАГАТЭ не имело бы права голосовать в этих правлениях, но выполняло бы консультативную роль и удостоверяло бы условия топливных обязательств.

Страны получатели, согласно предложению Путина, получили бы услуги топливного цикла, но доступ к производственным технологиям останется в руках государства поставщика. Россия предложила подобную договоренность Ирану — чтобы совместно обогатить уран на российской территории. Иран еще не принял это предложение, но это - часть продолжающихся переговоров с Ираном по его ядерной программе. Россия также возвратила отработавшее топливо с ядерной установки Bushehr, эта станция строится в Иране так, чтобы плутоний не мог быть извлечен из отработавшего топлива.⁶⁵ (⁶⁵ “The Last Word: Sergei Kirienko,” Newsweek, February 20, 2006 issue, at http://www.msnbc.msn.com/id/11299203/site/newsweek/ ) К настоящему времени есть успехи в создании международного центра обогащения урана и создании запаса низко-обогащенного урана в Ангарске (см. ниже). Россия объявила о создании центра подготовки ядерного персонала в Обнинске и активно участвует в объединенных усилиях по исследованию на быстрых реакторах, типа международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (INPRO - International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles).

Страхование топливной поставки: гарантии поставщика

Следующие предложения сосредоточены на гарантиях поставки резерва топлива, разработанные дополнительно, но не направленные на воздействие или вытеснение коммерческого рынка урана.

Концепция шести стран

В мае 2006 шесть правительств Франции, Германии, Нидерландов, России, Великобритании и США предложили “Концепцию многостороннего механизма для надежного доступа к ядерному топливу”⁶⁶ (⁶⁶ “Concept for a Multilateral Mechanism for Reliable Access to Nuclear Fuel,” Proposal as sent to the IAEA

France, Germany, the Netherlands, Russia, Ireland, and the United States, May 31, 2006, IAEA GOV/INF/

Available at http://www-pub.iaea.org/MTCD/Meetings/PDFplus/2006/cn147_ConceptRA_NF.pdf ), упомянутую здесь как Концепция шести стран. Это предложение, по сообщениям, развивало американскую инициативу, высказанную президентом Бушем в 2004. Предложение не требовало, чтобы государства воздерживались от обогащения и переработки, но участие в этой программе будет ограничено теми государствами, которые в настоящее время не имеют средств переработки и обогащения.

Концепция шести стран призывает, чтобы многосторонний механизм гарантировал поставку низко-обогащенного урана для ядерного топлива. Предложение работало бы в следующих ситуациях: (1) коммерческие отношения поставки прерваны по причинам кроме нераспространения; (2) государство получателя или поставщика может обратиться в МАГАТЭ, чтобы возобновить поставки; (3) МАГАТЭ исключит коммерческие или технические причины для прерывания (чтобы избежать разрушения рынка) и определит наличие у получателя требуемых квалификаций: всестороннее соглашение о гарантиях и действующий дополнительный протокол; соответствие стандартам международной ядерной безопасности и физической защите; не заниматься операциями ядерного топливного цикла (которые не определены); (4) МАГАТЭ облегчило бы соглашения с альтернативными поставщиками.

Два механизма были предложены, чтобы создать многосторонние гарантии: включение условия о стандартном резерве в коммерческих контрактах и организация запасов низко-обогащенного урана (не обязательно принадлежащий МАГАТЭ, но с правами использования запасов). Концепция шести стран предусматривает ряд будущих вариантов, все из которых долгосрочны по природе. Они включают обеспечение надежного доступа к существующим средствам переработки для операций с отработавшим топливом; многостороннее сотрудничество в изготовлении нового топлива и операциях с отработавшим топливом; международные центры обогащения; развитие новых технологий топливного цикла, которые могут обеспечить гарантии топливных поставок.

Мировая ядерная ассоциация

В мае 2006 частный сектор мировой ядерной ассоциации (WNA - World Nuclear Association), рабочая группа по безопасности международного ядерного топливного цикла разработала предложения о гарантиях начальных и конечных поставок ядерного топливного цикла.⁶⁷ (⁶⁷ Сообщение WNA доступно в http://www.world-nuclear.org/reference/pdf/security.pdf )  Как и Концепция шести стран предложение мировой ядерной ассоциации предполагает систему гарантий поставки, которая начинается с нормальных процедур рынка, пытающихся вновь установить поставку ядерного топлива после прерываний. Также как в Концепции шести стран предусмотрена сеть поставщиков регулируемая через МАГАТЭ на случай, если поставка была прервана по политическим причинам. Если бы эта сеть потерпела неудачу, то акции, проведенные национальными правительствами, будут использоваться.

Первый уровень гарантий обеспечивается коммерческими поставщиками. Второй уровень обязательств поставки обеспечивается “стандартным пунктом поставки из резерва” в контрактах обогащения, поддержанных правительствами и МАГАТЭ. “Чтобы гарантировать, что никакой обогатитель не обременен незаконной ответственностью резервной поставки, другие (оставшиеся) обогатители выполнят обогащение в равных долях согласно срокам, согласованным между МАГАТЭ и обогатителями” согласно предложению.

Для изготовления топлива, система резервной поставки была бы более сложной, согласно сообщению мировой ядерной ассоциации. “Поскольку изготовление топлива является уникальным для каждого реакторного проекта, эффективный механизм требовал бы запаса различных топливных типов/проектов. Стоимость такого механизма может быть существенной,” - согласно сообщению. Однако, мировая ядерная ассоциация отметила, что в отличие от технологии обогащения урана, изготовление топлива урана не вызывает беспокойства на предмет быстрого распространения.

Сообщение мировой ядерной ассоциации также отметило потребность в гарантиях полноты поставки ядерного топливного цикла, чтобы предотвратить будущий сценарий, в котором технологии переработки распространяются, как расширение программ ядерной энергетики. Сообщение рекомендует, чтобы ясный выбор переработки отработавшего топлива по приемлемым ценам предлогался государствам, которые не имеют местных программ переработки. Такие гарантии были бы частью долговременного подхода.

Японская система управления через МАГАТЭ - МЕЖДУНАРОДНОЕ АГЕНТСТВО ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

Япония представила в МАГАТЭ “дополнительное предложение” к Концепции шести стран в сентябре 2006. Дополнение Японии к Концепции шести стран связано с тем, что Концепция запрещает странам использовать ядерные технологии в коммерческих целях и гарантирует поставку только низко-обогащенного урана вместо полного спектра услуг в ядерном топливном цикле. Вместо Концепции шести стран Япония предложила систему управления через МАГАТЭ, которая будет действовать как система дальнего обнаружения, чтобы предотвратить перерыв в поставке получателям. Со списком спроса на услуги от каждого государства обновляемого ежегодно и виртуальным банком всего спектра услуг в топливном цикле (от природного урана до изготовления топлива) МАГАТЭ облегчило бы поставку государствам получателям прежде, чем поставка была бы полностью остановлена. Государства, определенные Советом управляющих МАГАТЭ как гарантирующие нераспространение, обеспечивали бы выполнение всех услуг.

Великобританская «Ядерная топливная гарантия (NFA-Nuclear Fuel Assurance)»

Великобритания предложила политическую гарантию невмешательства в выполнение коммерческих ядерных контрактов, названную ядерной топливной гарантией. Эта концепция включает более раннее предложение по созданию “облигаций на обогащение”, чтобы дать высшую гарантию выполнения экспорта ядерного топлива государствам получателям. Вот как в сообщении британского Премьер-министра «Путь в 2010» описывается ядерная топливная гарантия: “Великобританская ядерная топливная гарантия дополнительна к другим выдвинутым предложениям и гарантирует, что в экспортных лицензиях на услуги обогащения ядерного топлива отказали бы только в случае несоблюдения обязательств нераспространения.”⁶⁸ (⁶⁸ The Road to 2010: addressing the nuclear question in the 21st century, July 2009, http://www.cabinetoffice.gov.uk/reports/roadto2010.aspx )

Ядерная топливная гарантия – межправительственное соглашение между государством поставщиком или государствами и государством получателем, с МАГАТЭ как консигнатором. Правительство поставщика гарантировало бы, что согласно определению МАГАТЭ о том, что получатель выполняет требования нераспространения, национальным поставщикам обогащения будут даны необходимые экспортные одобрения в поставках государствам получателям. Это - прозрачный юридический механизм, разработанный, чтобы дать предварительную гарантию, снабженную “предшествующим согласием экспортировать” договоренностью. МАГАТЭ приняло бы заключительное решение относительно выполнения условий, чтобы позволить экспорт низко-обогащенного урана.⁶⁹ (⁶⁹ INFCIRC/707, June 4, 2007.) Образцовое соглашение, как стандарт ядерной топливной гарантии может быть принят Советом управляющих. Понятие ядерной топливной гарантии было представлено Совету управляющих МАГАТЭ и находится в процессе обсуждения.

Страхование топливной поставки: топливные запасы

Топливный запас предназначается для стран, столкнувшимися с возможным сокращением поставок ядерного топлива по причинам типа некоммерческого или политического спора со страной поставщика, не связанного с нераспространением. Топливный банк под контролем МАГАТЭ достиг начальных залогов финансирования, но вопрос все еще на рассмотрении Советом управляющих МАГАТЭ. Правление МАГАТЭ одобрило сроки для управляемого русскими “топливного запаса” в ноябре 2009. Дополнительно, Соединенные Штаты объявили, что лишний военный высоко-обогащенный уран будет смешан с низко-обогащенным и передан в запас для Концепции шести стран в рамках Программы поставки топлива Министерством энергетики. Эти три предложения будут обсуждены ниже.

Банк МАГАТЭ для топлива с низким обогащением урана

В сентябре 2006 бывший Сенатор Сэм Нанн, сопредседатель Инициативы против ядерной угрозы (NTI - Nuclear Threat Initiative)⁷⁰ (⁷⁰ Инициатива против ядерной угрозы - частная организация, основанная в 2001 г. Тэдом Тернером и бывшим Сенатором Сэмом Нанном.) объявил о выделении залога в $50 миллионов на создание запаса низко-обогащенного урана в распоряжении и управлении МАГАТЭ. Инициатива против ядерной угрозы полагает, что учреждение такого запаса низко-обогащенного урана гарантирует международную поставку ядерного топлива на справедливом, аполитичном основании государствам получателям.

Денежные средства Инициативы против ядерной угрозы формировались из вклада МАГАТЭ, предпринимающего необходимые предварительные действия, чтобы создать запас, и из вклада дополнительных $100 миллионов или низко-обогащенного урана эквивалентной стоимости, вносимых одним или более государствами - членами МАГАТЭ.⁷¹ (71 Nuclear Threat Initiative Commits $50 million to Create IAEA Nuclear Fuel Bank, International Atomic Energy Agency Press Release, September 19, 2006. Available at http://www.nti.org/c_press/release_IAEA_Fuelbank_091906.pdf ) Последнее условие было объявлено в марте 2009.

Американский Конгресс одобрил $50 миллионов для международного топливного банка в декабре 2007 (см. ниже). Норвегия внесла залог в $5 миллионов топливному банку в феврале 2008.⁷² (⁷² “Norway Contributes $5 Million to IAEA Nuclear Fuel Reserve,” Norwegian Ministry of Foreign Affairs Press Release No. 027/08, February 27, 2008. http://www.regjeringen.no/en/dep/ud/Press-Contacts/News/2008/fuelreserve.html?id=50210 ) Объединенные Арабские Эмираты объявили вклад $10 миллионов 1 августа, 2008.⁷³ (⁷³ “UAE Commits $10 Million to Nuclear Fuel Reserve Proposal,” IAEA Press Release, August 7, 2008 http://www.iaea.org/NewsCenter/News/2008/uaecontribution.html ; “UAE Commitment Gives NTI/IAEA Fuel Bank Critical Momentum,” NTI Press Release, August 7, 2008. http://www.nti.org/c_press/release_UAE%20fuel%20bank%2080708.pdf ) Европейский союз внес залог €25 миллионов в декабре 2008,⁷⁴ (⁷⁴ “Sam Nunn Applauds EU Contribution to IAEA Fuel Bank,” NTI Press Release, December 10, 2008. http://www.nti.org/c_press/statement_Nunn_EU_fuel_bank_121008.pdf ), Кувейт внес вклад $10 миллионов в марте 2009.⁷⁵ (⁷⁵ “Multinational Fuel Bank Reaches Key Milestone,” IAEA Staff Report, March 6, 2009. http://www.iaea.org/NewsCenter/News/2009/fbankmilestone.html ) К настоящему времени МАГАТЭ получило американский правительственный вклад, проводка которого на счет приостановлена, пока Совет управляющих не одобрит банк низко-обогащенного урана.

Никакие политические условия не выдвигались странами донорами. Политические вопросы решаются между МАГАТЭ и государствами - членами. Ключевые вопросы включают содержание запаса, местоположение, критерии доступа к хранилищам, включая безопасность и экспортные стандарты контроля, цена топлива, как топливо в хранилище будет упаковано в топливный тип для соответствующих реакторов.⁷⁶ (⁷⁶ For more detailed treatment of these questions see, New Framework for the Utilization of Nuclear Energy in the 21st Century: Assurances of Supply and Nonproliferation, IAEA Special Event, Speech by Laura Holgate, September 19, 2006, at http://www.nti.org ) Казахстан предложил в мае 2009 свои услуги по эксплуатации топливного банка.

Секретариат МАГАТЭ составил перспективные планы организации топливного банка, которые были представлены Совету управляющих на встрече в июне 2009 наряду с предложением о русском банке и предложенном немцами многостороннем проекте обогащения (см. ниже). Однако, развивающиеся страны, по сообщениям, отклонили предложение генерального директора договориться о деталях и одобрить эти меры в Сентябрьском Собрании членов управления. Противники и скептики ссылаются на Договор о нераспространении ядерного оружия и их юридические права развивать средства обслуживания топливного цикла. Они считают, что организация топливного банка нарушит их права. Сторонники утверждают, что эти меры были бы дополнительными, и предназначаются, чтобы дать альтернативы для стран развивающих собственные средства топливного цикла.⁷⁷ (⁷⁷ Sylvia Westall, “Obama-backed nuclear fuel bank plan stalled at IAEA,” Reuters, June 18, 2009.) На начало 2010, секретариат МАГАТЭ был занят обсуждением вопросов и проблем о топливном банке с государствами - членами.

Белый Дом и Сенат разрешили выделить $50 миллионов Министерству энергетики США в 2008 финансовом году для “Международного банка ядерного топлива МАГАТЭ.” Конференция МАГАТЭ поддерживает учреждение топливного банка и отмечает, что “дополнительная работа требуется, чтобы обеспечить соответствующее руководство исполнительной властью для определения критериев доступа зарубежных стран к любому топливному банку МАГАТЭ, обеспеченному материалами или капиталом Соединенных Штатов.”⁷⁸ (⁷⁸ H.Rept. 110-477 to accompany H.R. 1585.)

И Белый Дом и Сенат в энергетическом и водном финансовых законопроектах рекомендовали финансировать в 2008 финансовом году $100 миллионов и $50 миллионов соответственно для международного банка ядерного топлива при содействии МАГАТЭ. Объединенный закон об Ассигнованиях на 2008 финансовый год P.L. 110-161, принятый 26 декабря 2007, оговаривал, что $50 миллионов будут израсходованы для “вклада Соединенных Штатов в создание запаса низко-обогащенного урана для банка ядерного топлива МАГАТЭ.” 4 августа 2008 секретарь США по энергетике направил МАГАТЭ официальное письмо о передаче “почти $50 миллионов” международному ядерному топливному банку.⁷⁹ (⁷⁹ “U.S. Donates $50 million for the IAEA International Nuclear Fuel Bank,” NNSA Press Release, August 4, 2008. http://nnsa.energy.gov/news/2090.htm ) , Это решение, одобренное конгрессом, не совпадало с бюджетом Министерства энергетики.80 (80 Division C, Title III, Section 312 of the FY2008 Consolidated Appropriations Act rescinded discretionary budget authority for Congressionally directed projects, this includes the fuel bank. http://www.whitehouse.gov/omb/legislative/fy08consolidated_reductions_01_25_08.pdf )

Российский запас топлива с низким обогащением урана, Ангарск

Совет управляющих МАГАТЭ в ноябре 2009 уполномочил генерального директора подписать соглашение с Россией об организации запаса топлива с низким обогащением урана в Ангарске (GOV/2009/81). Топливо должно быть доступным для страны, столкнувшейся с нарушением поставки “не связанной с техническими или коммерческими причинами.”⁸¹ (⁸¹ “Board of Governors Approves Plan for Nuclear Fuel Bank: Russian Plan to Supply Low-Enriched Uranium,” IAEA Staff Report, November 27, 2009, http://www.iaea.org/NewsCenter/News/2009/nuclfuelbank.html ) Запас содержал бы приблизительно 120 тонн низко-обогащенного урана в форме UF₆ с уровнем обогащения в пределах от 2 до 4,95 % под охраной и гарантией МАГАТЭ.⁸² (⁸² “Development of the initiative of the Russian Federation to establish a reserve of low enriched uranium for the supply of LEU to the International Atomic Energy Agency for its member states,” Working Paper of the Russian Federation, Preparatory Committee for the 2010 NPT Review Conference, May 6, 2009, NPT/CONF.2010/PC.III/WP.25) Российское правительство оплачивает хранение и все эксплуатационные расходы.

Российский план предполагает, что страны, столкнувшиеся с нарушением поставки, обратятся к МАГАТЭ, чтобы получить доступ к топливному резерву. Генеральный директор должен оценить, встречает ли страна критериям для доступа. Потенциальное государство получатель должно быть не ядерным, членом МАГАТЭ, с действующим соглашением о гарантиях. Предоставляя материал, МАГАТЭ должно подтвердить, что весь ядерный материал сертифицирован, не было признака диверсии, проблемы с гарантией не рассматривались Советом управляющих. Если критерии соблюдены, генеральный директор просит Россию отправить топливо стране получателю. Страна получатель платит рыночную цену за уран. Страна может не отказываться от ее права развивать собственные топливные способности, получив доступ к топливному запасу.

Американский запас топлива с низким обогащением урана: программа «Надежная топливная поставка»

В 2005 Сэмюэль Бодман, в то время секретарь по энергетике, объявил, что 17,4 тонн американского излишка высоко-обогащенного урана, будут смешаны с низко-обогащенным ураном и будут используется как aмериканский топливный запас. Цель американского запаса состоит в том, чтобы поставлять топливо в случае нарушения поставки не связанной с опасным распространением. Секретарь Бодман назвал американский запас “двух целевой поддержкой: расширить использование ядерной энергетики и обуздать ядерное военное распространение”. Он сказал, что его цель “помочь странам развивать ядерную энергетику уверенно, без бремени создания собственного топлива, обуздывая распространение технологии переработки.”⁸³ (⁸³ “DOE/NNSA Reliable Fuel Supply Gains Momentum,” NNSA Press Release, November 7, 2006.)

Точные сроки и условия поставок топлива, его потенциальные получатели еще не определены. Согласно американским чиновникам, материал для американского запаса был бы под национальным контролем, и не был частью банка топлива МАГАТЭ.⁸⁴ (⁸⁴ “News Analysis: The Growing Nuclear Fuel-Cycle Debate,” Arms Control Today, November 2006. Available at http://www.armscontrol.org/act/2006_11/NAFuel.asp.) Строгие американские требования к материалу американского происхождения, в соответствии с законом 1954 об атомной энергии (исправленный), включают хранение навсегда, не предусматривая обогащение и переработку, и праву возврата предшествует требование к не ядерным государствам взрывать их ядерный материал.85 (85 See also CRS Report RS22937, Nuclear Cooperation with Other Countries: A Primer, by Paul K. Kerr and Mary Beth Nikitin.)

Министерство энергетики США в рамках программы размещения ядерных материалов предложило инициативу, названную “Надежная Топливная Поставка.” Международным корпорациям «WesDyne, LLC» и «Nuclear Fuel Services, Inc» предоставили контракт в 2007 на смешивание и хранение материала. «Ядерные топливные услуги» начали смешивать материал в декабре 2009 на своем заводе в Эрвине, штат Теннеси, и как ожидают, закончат работу в 2010 или в начале 2011. Ожидается, что из 17,4 тонн высоко-обогащенного урана получится 290 тонн низко-обогащенного урана.

Согласно пресс-релизу NNSA, через три или четыре года «WesDyne» продаст “маленькую фракцию” полученного низко-обогащенного урана на рынке, чтобы покрыть затраты проекта.⁸⁶ (⁸⁶ “NNSA Awards Contract for Reliable Fuel Supply Program,” NNSA Press Release, June 29, 2007.) Согласно планам Министерства энергетики США на 2011 финансовый год, в 2009 программа выполнила все отгрузки высоко-обогащенного урана для инициативы “Надежная Топливная Поставка” и достаточное количество низко-обогащенного урана было смешано для многократных перезагрузок коммерческого реактора.

В добавок к смешиванию 17,4 тонн высоко-обогащенного урана, дополнительные 12,1 тонны должны быть смешаны, чтобы получить 220 тонн низко-обогащенного урана, "чтобы обеспечить гарантию топливной поставки заводам, участвующим в программе МОКС топлива для размещения избыточного оружейного плутония”87 (87 “NNSA Announces Contract to Downblend 12 Metric Tons of Surplus Highly Enriched Uranium,” NNSA Press Release, June 23, 2009.) Ожидается, что этот транш будет смешан к 2012.

Весь низко-обогащенный уран из вышеупомянутого программы будет храниться, пока не потребуется топливному заводу «Westinghouse’s Columbia Fuel Fabrication» в Колумбии, штат Южная Каролина.

Гарантия поставки: услуги по обогащению

Предложения гарантировать поставку и предотвратить распространение технологии обогащения также включали создание коммерчески обоснованных многонациональных центров обогащения урана. Российская Федерация сделала успехи в создании Международного центра обогащения урана (IUEC - International Uranium Enrichment Center) в Ангарске. Германия предложила программу интернационального центра обогащения. Совместный немецкий, голландский и британский консорциум «URENCO» демонстрировал многостороннюю коммерческую модель для обогащения урана с 1970-ых. Некоторые страны указывают, что создание многосторонних средств обслуживания подорвало бы их права на ядерную технологию в мирных целях согласно Договору о нераспространении, и видят единственным решением безопасности энергетики - независимый топливный цикл. Однако, это может быть экономически не выполнимым для большинства стран, поэтому многосторонние решения продолжают быть привлекательными.

Международный центр обогащения урана (IUEC – International Uranium Enrichment Center), Ангарск, Россия

Россия создала образцовый Международный центр обогащения урана в Ангарске (приблизительно 3 000 миль к востоку от Москвы) .⁸⁸ (⁸⁸ Anya Loukianova, “The International Uranium Enrichment Center at Angarsk: A Step Towards Assured Fuel Supply,” NTI Issue Brief, updated November 2008, http://www.nti.org/e_research/e3_93.html ) Ангарский центр начал работу 5 сентября 2007. Казахстан был первым партнером, ⁸⁹ (⁸⁹ A Russian-Kazakh joint venture Uranium Enrichment Center (distinct from the IUEC) is also located at Angarsk.) Армений и Украина также подписали межправительственные соглашения, чтобы использовать центр. Финляндия, Южная Корея, и Бельгия договариваются об их членствах.⁹⁰ (⁹⁰ Rosatom website, “Uranium Enrichment Division,” accessed February 22, 2010. http://www.rosatom.ru/en/energy_complex/uranium_enrichment/ ) Как участники открытого акционерного общества, эти страны будут получать дивиденды от прибыли центра.

Чтобы присоединяться к Ангарскому центру, страны должны согласиться, что материал используется для “производства ядерной энергии.”⁹¹ (⁹¹ “Russia’s Angarsk international enrichment center open for business,” Nuclear Fuel, September 24, 2007.) Центр “в основном ориентируется на государства, не развивающие средства обогащения урана на своих территориях.”⁹² (⁹² “Communication received from the Resident Representative of the Russian Federation to the IAEA on the Establishment, Structure and Operation of the International Uranium Enrichment Centre,” INFCIRC/708, June 8, 2007.) Россия включает Ангарский центр в свой список российских средств обслуживания, которые могут быть помещены под гарантии МАГАТЭ. Дополнительные документы для осуществления этих гарантий теперь обсуждаются. Гарантии будут распространяться на ядерные материалы в центре⁹³. (⁹³ РоссияRussia, как ядерная страна, выполняющая Договор о нераспространении имеет добровольное соглашение о гарантиях, что позволяет, но не требует инспекций в обязательном порядке.)

Германский проект многофункционального обогащения и хранения (MESP – Multilateral Enrichment Sanctuary Project)

В мая 2007 Германия предложила строительство и передачу в собственность МАГАТЭ нового центра обогащения.⁹⁴ (⁹⁴ “Safe Enrichment for All,” Handelsblatt newspaper, May 2, 2007, in English at https://www.diplo.de/diplo/en/Infoservice/Presse/Interview/2007/070502-Handelsblatt.html ) Независимое правление или консорциум финансировали бы и управляли бы заводом на коммерческой основе, МАГАТЭ будет решать, поставлять ли обогащенное топливо согласно критериям нераспространения. Германия утверждает, что этот подход выгоден, так как это не запрещает обогащение урана, но действительно обеспечивает коммерчески жизнеспособный, политически нейтральный выбор для топливной поставки и может создать конкуренцию на мировом рынке, создавая нового топливного поставщика. С экономических позиций создание собственных программ обогащения для многих стран будет более трудным. Предложение было представлено Совету управляющих МАГАТЭ в июне 2009, проект соглашения о центре (INFCIRC/765) представлен МАГАТЭ в июле 2009. Этот проект еще не одобрен Советом управляющих, но активно обсуждается.

Предложения по возвратному топливному циклу

Многосторонние предложения для заключительных стадий топливного цикла менее развиты на данном этапе. Локальное хранение отработавшего топлива является самым обычным, и некоторые страны подвергают переработке их отработавшие топливные стержни в смешанное оксидное топливо. Многосторонние решения заключительных стадий мотивированы идеей предотвратить дальнейшее распространение технологии переработки, которая может использоваться для разделения плутония в военных целях. Как и в технологии обогащения урана, требуются слишком большие средства и для многих государств на данном этапе технические вопросы также не разрешимы. С другой стороны, страны колеблются соглашаться на многосторонние подходы, которые могут интерпретироваться как отказ от их права развить свою технологию в мирных целях. Нет никаких многосторонних средств обслуживания переработки на заключительных стадиях, теперь предложенных.

Возможно предложение об учреждении международного склада отработавшего топлива в России. В то время как российский закон позволяет импорт отходов, правительство России еще не предложило такое средство, частично из-за потенциальной общественной оппозиции.

Государства сотрудничают на совместных исследовательских предприятиях по передовым и быстрым реакторам IV поколения, например, на Международных форумах МАГАТЭ или Международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (INPRO - International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles). Главная ведомая США инициатива -  Глобальное партнерство в ядерной энергетике (GNEP), цель которой вдохновить международное сотрудничество на развитие закрытого топливного цикла и обеспечить нераспространение технологий, обсуждается ниже.

Глобальное партнерство в ядерной энергетике (GNEP – Global Nuclear Energy Partnership)

В феврале 2006 секретарь США по энергетике Бодман объявил о создании Глобального партнерства в ядерной энергетике, соединяя две из прежних целей политики Администрации Буша: поощрение ядерной энергетики и нераспространения. Рециркуляция ядерного топлива, чтобы произвести больше энергии, уменьшить отходы и обеспечить всеобщее процветание, была одна из целей государственной программы Министерства энергетики США. Глобальное партнерство в ядерной энергетике основывается на Инициативе Министерства энергетики США по вопросу о передовом топливном цикле (AFCI - Advanced Fuel Cycle Initiative), программе, которая начала развиваться с 2003 и демонстрировать технологию переработки/рециркуляции отработавшего топлива. Сегодня глобальное партнерство продолжается в международном объеме, но финансирование для локальных частей программы выполняется только на фундаментальные научно-исследовательские работы. Инициатива по передовому топливному циклу, направленная на широкомасштабную переработку топлива, была остановлена Администрацией Обамы. Программа была переименована в Исследования и развитие топливного цикла.

Внутренний компонент Глобального партнерства первоначально сосредоточился на будущем американской ядерной энергетики: какие реакторы будут лицензироваться в будущем, как отработавшее топливо реактора ядерной энергетики будет обрабатываться. Существующие коммерческие легкие водные реакторы, как ожидали, продолжатся как преобладающая технология в течение, по крайней мере, следующих двух десятилетий. Отработавшее топливо существующих реакторов должно быть сохранено в горе Юкка, штат Невада, ожидая возможную будущую переработку и рециркуляцию.

Средства переработки должны были использовать новые технологии, развитые Инициативой передового топливного цикла, чтобы избежать отделения чистого плутония, который может использоваться для оружия. Однако, продолжалось противоречие, насколько закрытой для распространения такая технология могла бы быть. Высокоактивные отходы от переработки (главным образом продукты расщепления) должны были пойти в склад горы Юкка, из переработанных плутония и урана должно было быть изготовлено топливо для новейшего выжигательного реактора. Быстрый реактор разрабатывался министерством энергетики в рамках Инициативы по развитию ядерных энергетических систем IV поколения. В дальнейшей перспективе, плутоний и другие трансурановые (элементы, более тяжелые, чем уран) из отработавшего топлива должны были быть превращены в новое топливо для будущих быстрых реакторов. В конечном счете, топливо должно было непрерывно перерабатываться, пока все трансурановые не расщеплялись, оставляя продукты деления, которые будут захоронены в геологическом складе.

Международная составляющая Глобального партнерства, как первоначально предполагалось, был консорциумом наций с передовой ядерной технологией, которая обеспечит топливные услуги и реакторы странам, которые "воздерживаются" от обогащения и переработки топлива. По существу, предлагался лизинг топлива, при котором поставщик возьмет ответственность за заключительное захоронение отработавшего топлива. Это могло означать возврат отработавщего топлива поставщику либо, согласно Министерству энергетики США, поставщик “гарантирует, что материал будет безопасен, сохранен и не может быть использован для распространения военных технологий”⁹⁵ (⁹⁵ DOE Global Nuclear Energy Partnership home page, at http://www.gnep.energy.gov ) Описанная таким образом ответственность поставщика, из-за неопределенности языка предлагает любое число решений, включая локальное хранение.

Государственное партнерство предполагало систему, посредством которой государство поставщик заберет отработавшее топливо, но многие нации испытают политическое нежелание, сделать так. Скептики подняли вопрос относительно того, обеспечит ли технология, используемая в Глобальном партнерстве гарантии по нераспространению, так как Соединенные Штаты не подвергают сейчас плутоний переработке или повторному использованию. На их взгляд, "борьба с распространением" рассматриваемых технологий должно быть оценено как борьба с главной альтернативой: избавление от запечатанных, неповрежденных топливных сборок в геологическом складе. 29 января 2010 в руководстве Белого дома, министр энергетики Стивен Чу объявил о награде за лучшую рекомендацию в национальной стратегии по переработке отработавшего топлива, высоко активными отходами, включая экспертизу переработки и рециркуляции.

Большая часть исследования в рамках Инициативы по передовому топливному циклу (AFCI - Advanced Fuel Cycle Initiative), сосредоточилась на технологии разделений, названной UREX +, в которой уран и другие элементы химически удалялись из растворенного отработавшего топлива, оставляя смесь плутония и других высоко радиоактивных элементов. Сторонники полагают, что UREX + - не распространяемая технология потому, что дальнейшая очистка необходима, чтобы сделать плутоний пригодным для оружия, и его высокая радиоактивность мешала бы работе с ним. Контрастом будет обычная переработка, которая, используя процесс PUREX, может произвести оружейный плутоний, который может быть обработан в обычных защитных камерах с перчатками.

Однако, критики видят потенциальные выгоды в нераспространимости UREX + над PUREX как минимум. Ричард Гарвин предложил в 2006 доказать Конгрессу, что Urex + топливо можно распространить. Так как оно содержит 90% плутония, то является более првлекательным, чем отработавшее топливо, которое содержит 1% плутония. Другими словами, террорист должен был бы переработать 11 кг Urex + топливо, чтобы получить примерно 10 кг плутония, в отличие от переработки 1 000 кг очень радиоактивного отработавшего топлива от легко-водного реактора.⁹⁶ (⁹⁶ Richard Garwin, “R&D Priorities for GNEP,” Testimony to House Science Committee, April 6, 2006.) При Администрации Обамы программа научных исследований топливного цикла больше не сосредотачивается на процессах Urex, но вместо этого проводит долгосрочное исследование, которое может поддержать широкий диапазон технологий, согласно бюджету министерства энергетики США на 2011 финансовый год.

Участники Глобального партнерства выражали другое беспокойство, связанное с нераспространением, а именно: как выполнение условия нераспространения затронет мировые запасы отделенного плутония. Франк Фон Хиппель указал на дорогостоящие программы рециркуляции плутония в Великобритании, России и Японии, где отделенного плутония накопилось до 250 тонн, что достаточно для 30 000 ядерных боеголовок. По мнению Фон Хиппеля, Глобальное партнерство обменяло более безопасное локальное хранение отработавшего топлива в реакторах на центральное хранение отделенных трансурановых и высоко-активных отходов, что стоит во много раз больше и увеличивает мировые запасы плутония.⁹⁷ (⁹⁷ Frank von Hippel, “GNEP and the U.S. Spent Fuel Problem,” Briefing for Congressional Staff, March 10, 2006, at http://www.princeton.edu/~globsec/publications/pdf/HouseBriefing10March06rev2.pdf ; Frank von Hippel, “Managing Spent Fuel in the United States: The Illogic of Reprocessing,” International Panel on Fissile Materials, January 2007, at http://www.fissilematerials.org/ipfm/site_down/ipfmresearchreport03.pdf )

Отдельный ряд вопросов по поводу эффективности Глобального партнерства в достижении своих целей. Предлагая стимулы для возвратного топливного цикла, Глобальное партнерство приглашает государства участвовать в гарантированных поставках топлива. Однако, гарантии возвратного топливного цикла требовали бы существенных изменений в политике и законах, а так же коммерциализации технологий. Далее, совсем не ясно, все ли поставщики в состоянии предложить полный диапазон гарантий цикла, чтобы обеспечить относительную конкурентоспособность поставщиков. Критики не утверждали, что Глобальное партнерство неуместно, но относились скептически, что оно может быть достигнуто, особенно в предложенных временных рамках.

Глобальное партнерство отошло от американского политического курса не использовать плутоний в гражданских ядерных топливных циклах. Сторонники утверждали, что американская политика, развитая в конце 1970-ых не предполагала процесс рециркуляции, который не будет отделять чистый плутоний, и поэтому игнорировали основные положения той давнишней политики. Критики Глобального партнерства утверждали, что даже при том, что многие нации не соглашались с Соединенными Штатами в 1970-ых в вопросе опасности запасов отделенного плутония, тем не менее, политика Соединенных Штатов оставалась, что переработка в ядерной энергетике не нужна, и вот, Глобальное партнерство ее отвергает. Кроме того, некоторые критики указали, что накопление с 1970-ых отделенного плутония - специфическая угроза, как потенциал для террористического интереса в приобретении ядерного материала.

Исследование, изданное Национальными академиями науки в октябре 2007, рекомендовало, чтобы научные исследования для новых перерабатывающих заводов продолжались, но вычислялись на далекую перспективу и завершались до строительства коммерческих заводов. В нем критиковался график времени программы министерства энергетики за то, что “цели Глобального партнерства являются слишком ранними в развитии, чтобы оправдать ускоренный список строительства коммерческих средств обслуживания, которые использовали бы эти технологии.”⁹⁸ (⁹⁸ “DOE’s Spent Nuclear Fuel Reprocessing R&D Program Should Be Scaled Back; Boosted Efforts to Get New Nuclear Power Plants Online Needed,” National Academies News Release, October 27, 2007, http://www8.nationalacademies.org/onpinews/newsitem.aspx?RecordID=11998 ) Конгресс также выразил существенную критику Глобального партнерства в последние годы, особенно по честолюбивому списку Администрации Буша развития топливных средств обслуживания до 2020 финансового года.

Предложение Глобального партнерства привлекло некоторый международный интерес, по крайней мере, среди потенциальных государств поставщиков.

Чиновники из Китая, Франции, Японии, России и Соединенных Штатов встретились в Вашингтоне, округ Колумбия, 21 мая 2007, чтобы обсудить Глобальное партнерство и его цели. Согласно совместному заявлению, выпущенному после встречи, “участники полагают, чтобы осуществить Глобальное партнерство без ущерба другим соответствующим инициативам, множество долгосрочных технических проблем должно быть решено. Должны быть созданы не распространяемые технологии топливного цикла и реакторные технологии.”

На официальном представлении принципов Глобального партнерства, сделанных 16 сентября 2007 в Вене, Австрия, участие было открытым для всех наций на добровольной основе, которые согласились бы на интернационально принятые стандарты безопасного, мирного ядерного топливного цикла.⁹⁹(⁹⁹ “Remarks as Prepared for Delivery by U.S. Secretary of Energy Samuel W. Bodman,” 2nd Global Nuclear Energy Partnership Ministerial Opening Session Vienna, Austria, September 16, 2007.) Шестнадцать стран присоединились к Соединенным Штатам, подписав принципы Глобального партнерства в сентябре 2007; вебсайт организации перечислял 25 “партнеров Глобального партнерства” в июне 2009.¹⁰⁰ (¹⁰⁰Global Nuclear Energy Partnership, http://www.gneppartnership.org/index.htm ) Принципы призывают к безопасному расширению ядерной энергетики, усилению ядерных гарантий, международную сеть поставок, развитие быстрых реакторов, “больше не распространяемых” реакторов в ядерной энергетике и перерабатывающих технологий, которые не отделяют чистый плутоний. Они не призывали государства отказываться или воздержаться от местного развития обогащения или технологий переработки, но подчеркнули цель создания “жизнеспособная альтернатива развитию местных технологий топливного цикла.” Было подчеркнуто, что участники не отказываются от прав извлекать выгоду из мирной ядерной энергетики.

Это может быть трудным для Соединенных Штатов и других определить, какие государства являются поставщиками и какие являются получателями. Неофициально американская политика в настоящее время признает 10 государств способных выполнять обогащение — пять государств ядерного оружия (Соединенные Штаты, Великобритания, Франция, Китай, Россия) плюс Япония, Аргентина, Бразилия, Нидерланды и Германия. В то время как Аргентина имеет завод (Pilcaniyeu) с гарантиями, этот завод никогда не работал коммерчески, и сомнительно, что это будет когда-нибудь рентабельно, так как он использует устарелую газовую диффузионную технологию разделения. Бразильский центрифужный обогатительный завод в Resende находится все еще в ранних стадиях ввода в действие и не будет производить в коммерческом масштабе в течение нескольких лет. Австралия, Канада, Южная Африка и Украина заявили, что их интересует возможность обогащать на экспорт. Южная Корея выразила интерес стать участником Глобального партнерства, страной поставщиком, развивающим пиротехническую технологию, которая не отделяет плутоний от урана. В прошлом Соединенные Штаты по причинам нераспространения отклонили предложение Южной Кореи переработать американское отработавшее топливо.

Несмотря на изменения в американской администрации, международные члены Глобального партнерства продолжили встречаться. Четвертая всемирная встреча группы ядерной энергетики была проведена в Токио, Япония 7-8 апреля 2009. Рабочая группа развития инфраструктуры Глобального партнерства (IDWG - Infrastructure Development Working Group) встретилась 18-20 мая 2009, в Манчестере, Англия, с 18 странами партнерами, странами наблюдателями и представителями от организаций наблюдателями, согласно вебсайту Глобального партнерства. Третья встреча исполнительного комитета Глобального партнерства на уровне министров была проведена в Пекине 23 октября 2009, а члены группы развития инфраструктуры встретились в Вене, Австрия 9-10 декабря 2009.

Предложения поставщиков

Обсуждения в группе ядерных поставщиков (NSG – Nuclear Suppliers Group)

Руководящие принципы группы ядерных поставщиков диктуют странам поставщикам воздерживаться от передачи любых технологий обогащения или переработки. За прошлые несколько лет, переговоры шли полным ходом, чтобы определить критерии таких передач. С 1970-ых, члены группы ядерных поставщиков придерживались неофициального ограничения на передачу технологий обогащения, переработки и тяжело-водной технологии государствам не входящим в группу. Франция первой предложила подход, содержащий вынет ряд критериев, которые государства получатели должны были выполнить:

•          Член Договора о нераспространении ядерного оружия.

•          Действующее всестороннее соглашение о гарантиях и Дополнительный протокол.

•          Никаких нарушений гарантийных обязательств, никаких решений Совета управляющих МАГАТЭ по нарушению мирных намерений.

•          Приверженность Руководящим принципам Договора о нераспространении ядерного оружия.

•          Двустороннее соглашение с поставщиком, которое включает гарантии на не взрывное использование, бессрочные гарантии и возврат.

•          Обязательство применять международные стандарты физической защиты.

•          Обязательство применять стандарты безопасности МАГАТЭ.

Группа ядерных поставщиков обсуждала включение субъективных критериев в решение, снабжать ли государство технологией топливного цикла, типа общих условий стабильности и безопасности, потенциальное отрицательное воздействие на стабильность и безопасность государства получателя, и есть ли причина сомневаться в гражданских целях ядерной державы.

Никакого согласия не было достигнуто в том, как определять эти критерии, и множество вопросов осталось. Например, из этих требований ясно, что государствам вне Договора о нераспространении, таким как Индия, Пакистан и Израиль — запретили бы сотрудничество с членами группы ядерных поставщиков в вопросе переработки и обогащения. Ситуацию усложнило Соглашение о ядерном сотрудничестве (так называемое 123 Соглашение) между США и Индией, которое в принципе позволяло Индии перерабатывать американское отработавшее топливо, а США поставлять Индии технологии, связанные  с обогащением и переработкой топлива, в соответствии с поправкой к соглашению.¹⁰¹ (¹⁰¹ See CRS Report RL33016, U.S. Nuclear Cooperation with India: Issues for Congress, by Paul K. Kerr.) Эти два момента предполагают, что Индия - держатель технологии переработки, несмотря на отсутствие у нее средств переработки и гарантий МАГАТЭ. Такая ситуация подвергает сомнению критерии, как различать государства, которые должны получать помощь, и те, которые не должны, тем более, что Индия не член Договора о нераспространении и не член группы ядерных поставщиков. Судя по сообщениям, США не были бы против критериев, если бы обогащение урана экспортировалось только через, так называемое,  соглашение «Черный ящик».¹⁰² (¹⁰² «Черный ящик» или «заводы под ключ» должны строиться так, чтобы потребители не могли их дублировать) Канада против этого, и переговоры продолжаются.¹⁰³ (¹⁰³ Daniel Horner, Mark Hibbs, “G8 adopts interim measure on sensitive nuclear exports,” Nucleonics Week, July 17, 2008.)

Группа Восьми Наций (G-8)

Группа Восьми Наций (G-8) была форумом, где объединенные программные заявления были сделаны по этой проблеме в последние годы. В 2004-2007 Группа Восьми Наций на своих ежегодных встречах на высшем уровне объявляла годовую приостановку любых передач технологий. Во время встречи на высшем уровне в 2008 было заявлено в декларации: «Мы соглашаемся, что передачи оборудования обогащения, средств обслуживания и технологии любому другому государству в следующем году будут подчинены условиям, которые, как минимум, не разрешают или не позволяют воспроизводить средства обслуживания; и где технически выполнимые передачи переработки любому другому государству будут подчинены тем же самым условиям.»¹⁰⁴ (¹⁰⁴ See paragraph 66 of the Hokkaido Toyako G-8 Summit Leaders Declaration, July 8, 2008, http://www.mofa.go.jp/policy/economy/summit/2008/doc/doc080714__en.html )

Так как в 2009 все еще не было никакого соглашения по критериям передачи в Группе ядерных поставщиков, то страны восьмерки сказали, что они осуществят эту политику на национальной основе: «Чтобы уменьшить риски распространения, связанные с обогащением и переработкой, мы приветствуем прогресс, достигнутый группой ядерных поставщиков благодаря механизмам усиления контроля при передаче технологий обогащения и переработки. Отмечая, что Группа ядерных поставщиков еще не достигла согласия по этой проблеме, мы соглашаемся, что обсуждения Группы полезные и конструктивные. «Чистый текст» представлен Группой 20 ноября 2008 на Консультативной встрече. По завершении работы Группы, мы соглашаемся осуществить этот текст на национальной основе в следующем году. Мы убедительно просим Группу ускорить работу и достичь согласия в этом году, чтобы на мировом уровне выполнить усиление механизма передачи оборудования и технологий обогащения и переработки.»¹⁰⁵(¹⁰⁵ See paragraph 8 of the L’Aquila G-8 Summit’s Statement on Nonproliferation, July 2009, http://www.g8italia2009.it/static/G8_Allegato/2._LAquila_Statent_on_Non_proliferation.pdf )

Сравнение предложений

Таблица 4 сравнивает главные предложения, чтобы ограничить развитие технологии ядерного топлива. Таблица взята из доклада Чейма Брауна на конференции МАГАТЭ в сентябре 2006 по гарантиям поставки ядерного топлива.¹⁰⁶ (¹⁰⁶ The IAEA proposal is “Multilateral Approaches to the Nuclear Fuel Cycle: Expert Group Report Submitted to the Director General of the International Atomic Energy Agency,” INFCIRC/640, International Atomic Energy Agency, February 22, 2006, p. 18. Available at http://www.iaea.org/Publications/Documents/Infcircs/2005/infcirc640.pdf  The Six-Country Concept is “Concept for a Multilateral Mechanism for Reliable Access to Nuclear Fuel,” Proposal as sent to the IAEA from France, Germany, the Netherlands, Russia, Ireland, and the United States, May 31, 2006. Available at http://www-pub.iaea.org/MTCD/Meetings/PDFplus/2006/cn147_ConceptRA_NF.pdf )

Таблица 4. Сравнение главных предложений по услугам и гарантиям поставки ядерного топлива

^a INFCIRC/640, p. 103.

^b “Questions Abound on Proposals by Bush, Putin on Fuel Centers,” Nuclear Fuel, March 13, 2006, vol. 31, no. 3.

Перспективы осуществления механизма топливного страхования

Предложения по созданию международной легитимной структуры для мирных ядерных действий имелись в большом количестве с 1940-ых, но немногие были осуществлены. Спонсируемый США Баруч план, предложенный Организации Объединенных Наций в 1946 рекомендовал установить международное агентство с организаторским контролем или обладанием всеми объектами атомной энергетики. Международное агентство по атомной энергии, основанное в 1957, появилось как более бледная версия того, что предлагалось в Баруч плане, но все еще сохраняет право хранить расщепляющийся материал.

Беспокойство о быстром распространении технологий привело к волне предложений в 1970-ых и 1980-ых, в которых Соединенные Штаты и другие призывали чтобы изучить проблемы.¹⁰⁷ (¹⁰⁷ For an analysis of these past proposals, see Lawrence Scheinman, “Equal Opportunity: Historical Challenges and Future Prospects of the Nuclear Fuel Cycle,” Arms Control Today, May 2007.) Одна, изученная в середине 1970-ых, идея заключалась в создании региональных центров ядерного топливного цикла, сосредоточившихся на технологии переработки. Несколько факторов обеспечили ее провал, несмотря на поддержку американским Конгрессом: низкие цены на уран (делающий относительно непривлекательным получение плутония), резкий спад в ядерной промышленности в конце 1970-ых и в начале 1980-ых, американская оппозиция переработке с конца 1970-ых. Государства - члены МАГАТЭ созвали Международный проект оценки топливного цикла, который вовлек 60 стран и международные организации. Рабочая группа проекта предложила многосторонний механизм гарантии поставки, подобный механизму в Концепции шести стран в 2006. Государства изучили международное хранение плутония в конце 1970-ых, начале 1980-ых, но не смогли договориться, что считать лишним материалом, или какие требования предъявлять к экспортируемому материалу.

Как и ранее, успех текущих предложений зависит, возрождается ли ядерная энергетика не только в Соединенных Штатах, но и глобально. Возрождение, вероятно, будет существенно зависеть от политической поддержки ядерной энергетики, ценовых поддержек и стимулов. Факторы, которые могут улучшить положение ядерной энергетики против альтернативных источников электричества, включают более высокие цены за другие источники (природный газ и уголь через налог на углекислый газ или другие ограничения), улучшение конструкции реактора с целью уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты, регулирование вывоза отходов.

Готовность государств получателей топлива участвовать в международных центрах обогащения, а не развивать местные способы обогащения, доверие к механизмам гарантии топливных поставок, типа международного топливного банка, в значительной степени определят успех главной политической задачи — предотвратить распространение технологий переработки и обогащения. Пока, предложения исходят от государств поставщиков, в то время, как многие государства получатели продолжают настаивать на их праве развивать свои технологии согласно Договору о нераспространении. Однако, рыночная ситуация все более и более диктует решение воздержаться, по крайней мере пока, от развития собственных программ топливного обогащения.

Другой фактор, который формирует успех, - возможное дополнение других стимулов. Так как рентабельность ядерной энергетики, возможно, периодически будет возрождать желание вернуться к местному обогащению и переработке. Такие решения могут требовать других стимулов, возможно,

даже вне ядерной энергетики, чтобы сделать их приемлемыми. Опыт Ирана может быть поучительным здесь. Предложение России обеспечить надежные услуги обогащения на российской территории ни к чему не привело; взамен, другие, более широкие торговые стимулы могут быть необходимы. В то время как Иран иллюстрирует один из крайних вариантов страны, планирующей развивать военные технологии, неядерные государства ясно увидят, что у Ирана получится.

Выводы для Конгресса

Конгресс мог бы играть значительную роль, по крайней мере, в четырех областях, связанных с предложениями относительно топливного цикла. Первая связана с финансированием и надзором за американскими внутренними программами, связанными с расширением ядерной энергетики в Соединенных Штатах. Ключевой вопрос этих программ - ядерные научно-исследовательские работы и федеральные стимулы для строительства новых коммерческих реакторов.¹⁰⁸ (¹⁰⁸ See CRS Report RL33558, Nuclear Energy Policy, by Mark Holt.)

Вторая область - руководство политикой и/или финансированием международных мер, касающихся гарантий поставок. На каких гарантиях Соединенные Штаты должны настаивать в обмен на помощь в обеспечении (страховании) топливных гарантий? Хотя Концепция шести стран содержит выбор топливного банка, она не требует, чтобы участники отказались от обогащения и переработки.

Третий набор проблем может возникнуть в контексте осуществления международного Глобального партнерства. Как указано выше в оригинальных политических документах, государства-участники Глобального партнерства “согласились бы воздержаться от инициатив топливного цикла.” Однако, на недавних встречах на уровне министров, это требование больше не выдвигалось, и участие в партнерстве было открыто для всех. Наиболее вероятно, что это означало, чтобы расширить участие в инициативе, подчеркивалось, что Глобальное партнерство не требует, чтобы государства отказывались от права на мирную ядерную технологию.

Некоторые наблюдатели полагают, что дальнейшие ограничения на участие неядерных государств в Глобальном партнерстве не надежны в отсутствие существенных обязательств по разоружению ядерных государств. В частности, 4 января 2007 "Уолл Стрит джорнал", редактируемый Джорджем Шулцом, Биллом Перри, Генри Киссинджером и Сэмом Нанном, в статье “Мир, свободный от ядерного оружия” отметил, что неядерные государства все более и более скептически относятся к заверениям в искренности ядерных государств. Некоторые наблюдатели утверждали, что неядерные государства члены Глобального партнерства не допустят ограничений на свои права согласно Статьи IV Договора о нераспространении (право использовать ядерную энергетику в мирных целях) без продвижения в вопросе о разоружении. Исправление Договора о нераспространении большинство наблюдателей считает невозможным. Президент Обама призвал к возможному сокращению ядерного оружия в речи в Чешской республике 5 апреля 2009.

Сообщение INFCIRC/640 группы экспертов МАГАТЭ, еще раз указало на политическую полноценность запрета на создание расщепляющегося материала для ядерного оружия, чтобы обеспечить баланс между обязательствами ядерных и неядерных государств. Представители Администрации Обамы указали, что они будут вести переговоры относительно сокращения ядерного оружия, которое включит в себя условия проверки. В конечном счете, любое такое соглашение требует от Сената обсуждения и согласия на ратификацию.

Четвертая область, в которой Конгресс играет ключевую роль, - одобрение соглашений о ядерном сотрудничестве.¹⁰⁹ (¹⁰⁹ See CRS Report RS22937, Nuclear Cooperation with Other Countries: A Primer, by Paul K. Kerr and Mary Beth Nikitin.) В некоторых случаях, Соединенные Штаты могут искать дополнительные гарантии, касающиеся средств топливного цикла в течение переговоров о гражданских соглашениях по ядерному сотрудничеству. Это было темой противоречия в течение одобрения сотрудничества с Индией в сентябре 2008.¹¹⁰ (¹¹⁰ CRS Report RL33016, U.S. Nuclear Cooperation with India: Issues for Congress, by Paul K. Kerr) Соглашение о сотрудничестве с Объединенными Арабскими Эмиратами было представлено 111-ому Конгрессу для рассмотрения 21 мая 2009¹¹¹ (¹¹¹ CRS Report R40344, The United Arab Emirates Nuclear Program and Proposed U.S. Nuclear Cooperation, by Christopher M. Blanchard and Paul K. Kerr.) и вступило в силу 17 декабря 2009. В апреле 2009 Объединенные Арабские Эмираты подписали меморандум о понимании с Соединенными Штатами, говоря, что воздержатся “от собственного обогащения и переработки в пользу долгосрочных обязательств о гарантированной внешней поставке ядерного топлива.” Кроме того, текст соглашения заявляет, что Соединенные Штаты могут закончить ядерное сотрудничество с Объединенными Арабскими Эмиратами, если ОАЭ приобретут средства переработки или обогащения.

Иллюстрация 2. Карта атомных электростанций, действующих, строящихся, проектируемых в 2008.

Иллюстрация 2. Карта атомных электростанций, действующих, строящихся, проектируемых в 2010.

Иллюстрация 2. Карта атомных электростанций, действующих, строящихся, проектируемых в 2011.

Источник: Мировая Ядерная Ассоциация, http://www.world-nuclear.org/info/reactors.html

Контактная информация авторов

Мэри Бет Никитин, аналитический координатор по нераспространению

mnikitin@crs.loc.gov, 7-7745

Марк Холт, специалист в энергетической политике

mholt@crs.loc.gov, 7-1704

Энтони Эндрюс, специалист в энергетической и инфраструктурной политике

aandrews@crs.loc.gov, 7-6843

Благодарности

Джилл Мэри Парилло и Шэрон Скуассони были первоначальными вкладчиками в это сообщение.

© 2010 New Era Inc.(русский текст)

Top-manager Tatiana

Address to the top-manager about accommodation of advertisement. CLICK HERE

ГОСТЕВАЯ КНИГА ТОП-МЕНЕДЖЕРА ЗДЕСЬ

ВНИМАНИЕ!

Для студентов, аспирантов и молодых ученых

Доклад на форуме "Новая технологическая платформа ядерной энергетики России" доктора технических наук В. В. Алексеева

"Физическая химия и технология щелочных жидкометаллических теплоносителей: история и современность"

Скачать архив (900Кб)  здесь

Доклад на форуме "Новая технологическая платформа ядерной энергетики России" доктора технических наук В. В. Алексеева

"Технология натриевого теплоносителя применительно к ЯЭУ с реакторами на быстрых нейтронах"

Скачать архив (290Кб)  здесь

Доклад на сессии МАГАТЭ

доктора технических наук В. В. Алексеева

"Итоги развития технологии натрия как теплоносителя реакторов на быстрых нейтронах (БН)"

Скачать архив (460 Кб)  здесь

Публикации

доктора технических наук В. В. Алексеева

"Расчетное моделирование массопереноса примесей в контурах ЯЭУ с жидкометаллическим теплоносителем"

Скачать архив (550 Кб)  здесь

"Моделирование процессов массопереноса и коррозии сталей в ядерных энергетических установках со свинцовым теплоносителем."

Скачать архив (350Кб) здесь

  "Расчет процесса массопереноса продуктов коррозии в элементах гидравлического тракта первого контура быстрого реактора с натриевым охлаждением"

Скачать архив (220Кб)  здесь

"Расчетно-теоретический анализ процесса оксидирования стали в свинцовом теплоносителе"

Скачать архив (68Кб)  здесь

"Моделирование массопереноса хрома и железа в натриевом контуре с учетом их химического взаимодействия с кислородом"

Скачать архив (100Кб)  здесь

НТП направлена на решение первоочередных вопросов в обеспечении инновационного прорыва в атомной отрасли

Основой новой атомной энергетики должен стать замкнутый ядерный топливный цикл с реакторными установками на быстрых нейтронах, который позволит преодолеть ресурсные ограничения современной ядерной энергетики, ориентированной на потребление только урана 235, и обеспечить решение проблемы накопления ОЯТ. Теория программы замкнутого ядерного цикла состоит в следующем. Первая ступень предполагает сжигание на энергоблоках с тяжеловодными реакторами PHWR природного урана 238 с последующим выделением из облученного ядерного топлива плутония 239. Тяжеловодные реакторы предпочтительнее легководных с точки зрения наработки плутония из природного урана.

Полученный плутоний предполагается использовать в качестве ядерного топлива на второй ступени - для энергоблоков с быстрыми реакторами. Причем сначала будет применяться оксидное топливо, после его заменят металлическим - сперва уран-плутониевым, а затем и ториевым.

Массовую загрузку тория в быстрые энергетические реакторы планируется начать тогда, когда суммарная установленная электрическая мощность оснащенных ими энергоблоков достигнет 200 ГВт - к 2050 году. Это позволит приступить к наработке урана 233, который будет основным топливом энергетических реакторов на третьей ступени программы.

Ключевым требованием в практическом освоении НТП является разработка и демонстрация комплексной и экономически эффективной промышленной энерготехнологии. Проект создания НТП предусматривает развитие натриевой технологии в реакторостроении, в первую очередь, в направлении оптимизации технико-экономических характеристик АЭС на базе этого типа реактора (снижение капитальных затрат на сооружение, совершенствование оборудования и процессов его изготовления, применение новых информационных технологий). В ближайшие годы будет завершено создание технологии смешанного оксидного МОКС топлива для реакторов БН.

В области развития "тяжело-металлического" направления предполагается на основании существующих заделов (технологий на свинце-висмуте и свинце) создание прорывных реакторных технологий, характеризующихся высоким уровнем естественной безопасности при условии приемлемости экономических параметров. Важнейшее требование для перехода на НТП - формирование эффективного замыкания ЯТЦ, включая разработку и внедрение промышленной технологии переработки ОЯТ как тепловых, так и быстрых реакторов, а также разработку и реализацию схемы экономически приемлемого обращения с РАО на стадиях контролируемого хранения и окончательной изоляции.

К настоящему времени для реализации данной задачи в российской атомной отрасли сформирован значительный технологический задел и исследовательская инфраструктура. В нашей стране эксплуатируется единственный в мире коммерческий реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем - БН-600 на Белоярской АЭС, имеется обширный опыт создания и работы транспортных реакторных установок со свинцово-висмутовым теплоносителем. На опытно-экспериментальном уровне уже продемонстрирована таблеточная и вибротехнология изготовления смешанного уран-плутониевого оксидного топлива для БН реакторов. В настоящее время ведутся НИОКР по разработке альтернативных технологий топливного цикла ядерной энергетики с быстрыми реакторами (нитридное топливо, сухие методы переработки ОЯТ, трансмутация младших актинидов в быстрых реакторах), выполняются проектные проработки и оптимизационные исследования будущего серийного энергоблока с реактором БН.

В то же время США и Япония, несмотря на достаточные технологические возможности, ориентируются на отложенное внедрение НТП, сроки серийного строительства быстрых реакторов и развития сопутствующих технологий переносятся на 2025 год. В частности, США приняли решение остановить все работы в рамках инициативы GNEP, Япония скорректировала собственную программу освоения НТП еще в 2006 году. Франция также рассматривает коммерческое освоение быстрых реакторов в долгосрочной перспективе, планируя до 2025 года лишь создание прототипа быстрого натриевого реактора Astrid на МОКС топливе. Наиболее крупную программу по развитию реакторов на быстрых нейтронах на сегодняшний день имеет Индия: в период с 2011 по 2020 год планируется ввод 2,5 ГВт быстрых натриевых реакторов собственной разработки. Однако сейчас у Индии нет необходимого опыта разработок и эксплуатации. Китай планирует начало серийного строительства быстрых реакторов не позднее 2025 года, однако в настоящее время для этого у них отсутствует необходимый научно-технологический и кадровый задел. Сопоставление стартовых позиций России и зарубежных стран в области формирования НТП на базе ЗЯТЦ показывает ее объективное лидерство по уровню развития перспективных ядерных технологий и компетенций в области их экспериментального и коммерческого использования.

03.02.2010 правительство утвердило федеральную целевую программу "Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 год и на перспективу до 2020 года", которая должна стать основой ресурсного обеспечения для перехода атомной отрасли на НТП. Приоритетные направления в рамках ФЦП - формирование инновационного базиса будущей атомной энергетики, включая создание ЗЯТЦ как ключевой атомной энерготехнологии четвертого поколения, сооружение опытно-демонстрационных реакторных установок, разработку технологий производства топлива нового поколения и неводных методов его переработки, создание экспериментальной базы, обеспечивающей научный приоритет России в области ядерных исследований.

Помимо этого ФЦП включает инициативы по исследованию новых способов использования энергии атомного ядра. Решение данного вопроса влечет за собой техническое перевооружение экспериментальной и стендовой базы исследований и разработок, получение новых научных знаний в области свойств вещества в экстремальных состояниях (высокие температуры, давление, облучение), разработку технологий прямого преобразования ядерной энергии в электрическую и лазерное излучение, исследования в области управляемого термоядерного синтеза.

Очевидно, что задача по формированию НТП атомной энергетики, стоящая перед отраслью, является не догоняющей, а опережающей инициативой с точки зрения развития ядерных технологий в мире. НТП направлена на решение первоочередных вопросов в обеспечении инновационного прорыва в атомной отрасли за счет развития имеющегося научно-технологического задела и притока инвестиций.

Формирование новой технологической платформы позволит в среднесрочной перспективе модернизировать научно-исследовательские и производственные предприятия отрасли, развить кадровый потенциал, создать предпосылки устойчивого развития, а в долгосрочной перспективе - удержать лидирующие позиции России на мировых рынках ядерных технологий.

Татьяна Игнатьева, сотрудник ООО Новая Эра

 По поводу размещения рекламы обращаться к топ-менеджеру. CLICK HERE

ГОСТЕВАЯ КНИГА ТОП-МЕНЕДЖЕРА ЗДЕСЬ

ВНИМАНИЕ!

Для студентов, аспирантов и молодых ученых

Доклад на форуме "Новая технологическая платформа ядерной энергетики России" доктора технических наук В. В. Алексеева

"Физическая химия и технология щелочных жидкометаллических теплоносителей: история и современность"

Скачать архив (900Кб)  здесь

Доклад на форуме "Новая технологическая платформа ядерной энергетики России" доктора технических наук В. В. Алексеева

"Технология натриевого теплоносителя применительно к ЯЭУ с реакторами на быстрых нейтронах"

Скачать архив (290Кб)  здесь

Доклад на сессии МАГАТЭ

доктора технических наук В. В. Алексеева

"Итоги развития технологии натрия как теплоносителя реакторов на быстрых нейтронах (БН)"

Скачать архив (460 Кб)  здесь

Публикации

доктора технических наук В. В. Алексеева

"Расчетное моделирование массопереноса примесей в контурах ЯЭУ с жидкометаллическим теплоносителем"

Скачать архив (550 Кб)  здесь

"Моделирование процессов массопереноса и коррозии сталей в ядерных энергетических установках со свинцовым теплоносителем."

Скачать архив (350Кб) здесь

  "Расчет процесса массопереноса продуктов коррозии в элементах гидравлического тракта первого контура быстрого реактора с натриевым охлаждением"

Скачать архив (220Кб)  здесь

"Расчетно-теоретический анализ процесса оксидирования стали в свинцовом теплоносителе"

Скачать архив (68Кб)  здесь

"Моделирование массопереноса хрома и железа в натриевом контуре с учетом их химического взаимодействия с кислородом"

Скачать архив (100Кб)  здесь

     Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт (ГНЦ РФ-ФЭИ) имени А.И. Лейпунского – многопрофильная научная организация, ведущая комплексные исследования физико-технических проблем атомной науки и техники. ГНЦ РФ ФЭИ основан 31 мая 1946 г. Он стал первым в стране институтом, созданным для разработки атомных реакторов.

27 июня 1954 г. в институте состоялся пуск Первой в мире атомной электростанции, созданной в кооперации с ведущими НИИ, КБ и предприятиями Минсредмаша.

За полувековой период под научным руководством и при участии ГНЦ РФ – ФЭИ разработано более 120 проектов различных реакторных установок для гражданских и военных применений, в числе которых:

• первые два блока Белоярской АЭС, транспортабельная АЭС ТЭС-3 в Обнинске, Билибинская АТЭЦ на Чукотке - с реакторами на тепловых нейтронах;
• исследовательские реакторы на быстрых нейтронах БР-10 в Обнинске и БОР-60 в Дмитровграде, первый в мире энергетический реактор на быстрых нейтронах БН-350 в Казахстане, быстрый реактор БН-600 Белоярской АЭС, импульсные быстрые реакторы типа ИБР в Дубне;
• реакторные установки для серии атомных подводных лодок, охлаждаемые жидкометаллическим сплавом свинец-висмут;

• космические ЯЭУ “БУК” и “ТОПАЗ” с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием энергии.

Высокий научный потенциал ученых и специалистов, научные школы и уникальная экспериментальная база института обеспечивают проведение проблемно-ориентированных фундаментальных исследований и поддержание базы знаний в областях:

• ядерной и реакторной физики, физики радиационной защиты;
• физики плазмы и лазерной физики;
• теплофизики, гидро-, газо-, плазмодинамики и технологии теплоносителей;
• физики радиационных повреждений и радиационного материаловедения.

Результаты фундаментальных исследований служат основой для НИОКР по проектам ядерной энергетики.

Создание реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем является приоритетным направлением в инновационной деятельности института. Быстрые реакторы, соответствующие самым жестким современным требованиям безопасности, экологической приемлемости, конкурентоспособности, составят основу крупномасштабной ядерной энергетики нового столетия.

Государственной энергетической программой предусмотрено сооружение в России до 2010 г. быстрого реактора БН-800 с натриевым теплоносителем.

Перспективные разработки включают НИОКР по быстрому энергетическому реактору модульного типа СВБР-75/100 с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем свинец - висмут, по космическим ЯЭУ с ресурсом более 15 лет для беспилотных систем высокоорбитального базирования с различными высокотемпературными жидкометаллическими теплоносителями Na-K, Li, Na-K-Cs.

Под научным руководством ГНЦ РФ-ФЭИ подготовлены новые проекты АЭС малой мощности "РУТА" и "ВОЛНОЛОМ" для выработки электрической и тепловой энергии в удаленных районах.

На базе ГНЦ РФ-ФЭИ функционируют международный центр ядерных данных; Российский учебно-методический центр по учету и контролю ядерных материалов; отраслевые центры - теплофизических данных, стандартных и справочных данных в области радиационной защиты и безопасности, центр интегральных экспериментов и реакторных констант.

По основным направлениям научно-технической деятельности в ГНЦ РФ-ФЭИ созданы научные, технологические и инженерные школы, признанные в России и за рубежом.

Институт осуществляет широкое научно - техническое сотрудничество с ведущими научными организациями России, СНГ, многих стран мира.

Среди важнейших международных проектов института - сотрудничество с Францией по быстрым реакторам, совместные с США, Францией, Германией и Японией исследования по утилизации экс-оружейных материалов в реакторе БН-600; совместная разработка проекта китайского быстрого реактора СЕFR, корейского быстрого реактора KALIMER и др.

Рыночная экономика обусловила развитие коммерческой деятельности в области высоких технологий.

В ГНЦ РФ-ФЭИ производятся

• реакторные изотопы медицинского и технического назначения;
• полимерные трековые мембраны;
• аэрозольные фильтры для очистки воздуха от твердых токсичных и радиоактивных примесей.

По заказам изготавливаются

• системы контроля течей теплоносителя первого контура реакторов типа ВВЭР;
• тепловые трубы для атомной энергетики, космических исследований, металлургии, стекольной промышленности, сельского хозяйства;
• автономные источники тока и тепла, используемые в качестве станций катодной защиты для магистральных газопроводов;
• микротермопары для измерения температур различных сред в диапазоне от -200 до 2500°С.

Готовятся к выпуску

• мембраны трековые аналитические для микробиологического контроля воды;
• бытовые безнапорные водяные фильтры.

Инновационные проекты: Реакторы для ЯЭУ

Быстрый реактор БН-800 в замкнутом топливном цикле     (Увеличить…)

БН-800 – реактор на быстрых нейтронах с улучшенными техническими
и экономическими показателями

Цель реализации проекта: переход от открытого топливного цикла с урановым топливом (БН-600) к замкнутому топливному циклу с уран-плутониевым смешанным топливом, включающий создание пилотного производства смешанного топлива и отработку пилотного замкнутого цикла с его внедрением в производство.

Инновации проекта БН-800:

Самозащищенность блока от внешних и внутренних воздействий.

Пассивные средства воздействия на реактивность, системы аварийного расхолаживания через теплообменники, поддон для сбора расплавленного топлива.

Нулевой натриевый пустотный эффект реактивности.

Минимальная вероятность аварии с расплавлением активной зоны.

Исключение выделения плутония в топливном цикле при переработке облученного ядерного топлива.

Замкнутый топливный цикл с быстрым реактором типа БН     (Увеличить…)

В замкнутом топливном цикле реактор БН-800 обеспечивает:

Эффективное использование энергетического и оружейного плутония.

Технологическую поддержку режима нераспространения.

Улучшение экологических характеристик ядерного топливного цикла за счет выжигания младших актинидов.

Пресс-служба ГНЦ РФ-ФЭИ