Подробный обзор текущего состояния атомной энергетики Японии.
Страница: 8/11
К концу октября 2008 г. Агентство по ядерной и промышленной безопасности (NISA) от имени Министерства внешней торговли и промышленности одобрило использование МОКС-топлива на восьми реакторах: «Такахама-3», «Такахама-4», «Фукусима I-3», «Касивадзаки-Карива-3», «Гэнкай-3», «Хамаока-4» и «Симанэ–2». Ожидается, что полностью смена топлива произойдёт около 2012 г., после того, как реакторы сначала будут загружать на одну четверть или одну треть МОКС-топливом. Также в процессе находится разрешение NISA на использование МОКС-топлива в реакторах «Томари-3» и «Онагава».
Для «Фукусима-3» и «Касивадзаки-Карива-3» «Tepco» имеет 60 топливных сборок (уже с МОКС-топливом), но похоже пока ожидает разрешения от местных властей на их использование.
В ноябре 2006 г. «Shikoku Electric Power» заключила контракт с «Mitsubishi» на изготовление 21 топливной сборки с МОКС-топливом для её АЭС «Иката» с использованием 600 кг плутония реакторного качества. Плутоний был обогащён на заводе «Areva» в Ла Гааге из отработанного топлива «Shikoku», а МОКС-топливо будет изготовлено на заводе «Melox», так же принадлежащем той же группе и так же находящемся во Франции.
В связи с задержкой в строительстве завода J-MOX, некоторые другие объекты стремились производить МОКС-топливо во Франции. После того, как МОКС-топливо войдёт в Японии в обычное использование, ожидается, что японские запасы обогащённого плутония в Европе будут использованы за 15 лет, причём спрос составляет около 6 тонн делящегося плутония в год, тогда как выход Роккасё составляет всего 4 тонны в год.
Реакторы на быстрых нейтронах
Первоначально эта концепция использования реакторов на быстрых нейтронах (FBR) предполагала использование МОКС-топлива, в результате чего Япония становилась практически независимой в отношении ядерного топлива. Однако, реакторы FBR оказались нерентабельными в эпоху изобилия дешёвого урана, что привело к замедлению их разработок и переходу МОКС-программы на легководные реакторы LWR.
С 1961 г. по 1994 г. наблюдалась твёрдая приверженность к реакторам FBR, а PNC выступала в качестве главного агентства. В 1967 г. разработка FBR была выдвинута в качестве основной цели японской ядерной программы, наряду с ATR. В 1994 г. сроки введения ATR в промышленную эксплуатацию были передвинуты на 2030 г., а в 2005 г. – на 2050 г.
В 1999 г. Японский институт развития ядерного цикла (JNC) инициировал программу обзора перспективных концепций, определив план развития до 2005 г. и создания технологии FBR к 2015 г. Параметрами были заявлены: пассивная безопасность, экономическая конкурентоспособность и реакторами LWR, эффективное использование ресурсов (сжигание трансурановых элементов и обеднение урана), уменьшение отходов, пролиферация устойчивости и многогранности (включая производство водорода). В программу также были вовлечены предприятия, включая CREIPI и JAEA.
Вторая фаза исследований JNC сосредоточилась на четырёх основных реакторных конструкциях: реактор на МОКС-топливе и с натриевым охлаждением, реактор на МОКС-топливе и нитридах урана с гелиевым охлаждением, реактор с эвтектическим охлаждением на нитридах урана, а также надкритический реактор на МОКС-топливе и с водяным охлаждением. Все реакторы работают по замкнутому топливному циклу.
Эти работы связаны с инициативой «Поколение IV», в которой Япония играет ведущую роль с реактором FBR с натриевым охлаждением.
Бюджет JAEA на 2006 г. был увеличен до 34,6 млрд. иен, что дало значительный импульс НИОКР в области исследования топливного цикла реактора на быстрых нейтронах. В сентябре 2006 г. Федерация электроэнергетических компаний (FEPC) выдвинула проект компактного реактора FBR с натриевым охлаждением мощностью 1500 МВт, работающего на МОКС-топливе, который, как ожидается, сможет конкурировать с передовыми проектами реакторов LWR. В настоящее время «Mitsubishi» работает над коммерциализацией этого проекта. Демонстрационный прототип, как ожидается, будет готов к 2025 г.
Также JAEA была проделана определённая работа по переработке использованного топлива реакторов на быстрых нейтронах с высоким уровнем плутония. FEPC предполагает водную регенерацию, при которой уран, плутоний и нептуний обогащаются вместе, а для изготовления таблеток из МОКС-топлива добавляются мелкие актиниды.
JAEA является частью проекта «The Global Actinide Cycle International Demonstration» (GACID) в рамках «Поколения IV» по изучению использования актинид-содержащего топлива в реакторах на быстрых нейтронах.
В апреле 2007 г. правительство выбрало «Mitsubishi Heavy Industries» в качестве основной компании для разработки реакторов FBR нового поколения. С июля «Mitsubishi FBR Systems» будет функционировать в качестве компании-специалиста, а также будет ответственна за сотрудничество с «Areva» в работе над американским проектом усовершенствованного реактора с повторным циклом, который является частью Глобального партнёрства в области ядерной энергии.