Разделяй (изотопы урана) и властвуй
Кто может заменить Европе мощности «Росатома» по обогащению урана
С тем, что именно государственная корпорация "Росатом" является безусловным лидером на мировом рынке обогащения урана по содержанию изотопа уран-235, вот уже несколько десятков лет согласны все прочие его участники. Кому-то это нравится, кому-то нет, но факт остается фактом – из всех мощностей по обогащению урана более 40% находятся на предприятиях холдинговой компании ТВЭЛ, топливного дивизиона "Росатома". Не менее упрямый факт – то, что Соединенные Штаты собственной технологии обогащения больше не имеют.
Ставка на газовую диффузию
Оба диффузионных завода, благодаря которым Соединенные Штаты несколько десятилетий были абсолютным лидером капиталистического мира, окончательно остановлены. Нет, я не про идеологию капитализма и социализма, а про развитие технологий и причудливые повороты хода Холодной войны.
Теория газовых центрифуг в применении к обогащению урана по его изотопу-235 была разработана и в СССР, и в США еще в конце 1930-х – начале 1940-х годов. Первые попытки превратить теорию в практику в обоих странах оказались неудачными, а вот обогащение методом газовой диффузии дали положительный результат: в Штатах в рамках Манхэттенского проекта в 1942-м, в СССР на нынешнем Уральском электрохимическом комбинате в Новоуральске – в 1949 году.
Штаты, получившие огромные финансовые преференции по итогам Второй мировой войны, к диффузионному заводу в Ок-Ридже в 1952 году добавили еще один – в Падьюке, и это позволило Пентагону производить ядерные боезаряды значительно быстрее, чем это был способен осуществлять восстанавливавший свою экономику после Великой Отечественной Советский Союз.
Для понимания того, чего именно стоила наработка оружейного плутония: заводы в Ок-Ридже и в Падьюке потребляли 10% электроэнергии, генерируемой во всех США в 1950-е годы. Мощностей этих двух предприятий было достаточно для того, чтобы выгонять для нужд Пентагона уран с обогащением в 93% и одновременно там же – для АЭС с энергетическим уровнем обогащения в пределах 5%.
Но отвечать на ядерную гонку было необходимо, и именно под планы расширения мощностей диффузионных заводов в Новоуральске Челябинской области в Ангарске Иркутской области и в Северске Томской области проектировались к строительству каскады ГЭС на великих сибирских реках.
Но за счет невероятного успеха группы специалистов под руководством главы конструкторского бюро Виктора Ивановича Сергеева ситуация изменилась самым радикальным образом.
Центрифуги перевернули рынок
В 1962 году на Уральском электрохимическом комбинате состоялся пуск первого в мире завода по обогащению урана по изотопу-235 центрифужным методом. Эпохальное событие, о котором, к сожалению, мы очень редко вспоминаем.
Каскад ГЭС на Ангаре — Красноярская, Саяно-Шушенская ГЭС — были построены, но работали на нашу гражданскую промышленность. Каскады газовых центрифуг обеспечили Советскому Союзу паритет в ядерной гонке – мы меньше, чем за десять лет уравняли количество боезарядов.
В начале 1970-х "Техснабэкспорт" вышел на мировой рынок обогащенного уранового продукта, тем самым приговорив все диффузионные заводы к неизбежной "смерти": друг за другом их закрывали в Англии, во Франции и в США.
Соглашения о прекращении ядерной гонки только упрочили позиции "Техснабэкспорта", который, продавая обогащенный урановый продукт (ОУП) даже по ценам на уровне себестоимости производимого на диффузионных заводах ОУП, обеспечивал себе 200-250% прибыли.
Три европейские страны общими усилиями смогли создать конкурента в лице компании URENCO, Соединенные Штаты после трех попыток центрифужную технологию обогащения освоить так и не смогли. Отдадим им должное: они взбираются на эту вершину вот уже в четвертый раз, упорствуют в лучших традициях не американцев, а янки. Будем наблюдать – вдруг в этот раз получится.
Чем отличны технологии газовых центрифуг "Росатома" и URENCO, можно прочитать в предыдущей статье, а сейчас оценим, как выглядит рынок обогащения урана по изотопу-235 сегодня.
Обогатители
С середины 1970-х последовательно были запущены заводы URENCO в голландском Алмело, а затем в немецком Гронау и на том самом английском заводе в Карпенхерсте.
В 2012 году завод на тех же технологиях был введен в эксплуатацию во Франции – он является собственность EDF, но патент по условиям соглашения не передается. На два года раньше, в 2010-м, начала работу компания URENCO USA – думаю, уже по названию все ясно, патент, опять же, не передается.
И совершенно отдельная история – обогащение урана в Китае. Первый диффузионный завод здесь появился в 1964 году, технологии целиком и полностью были переданы Советским Союзом. В чистом виде политика: нашей стране требовался хорошо вооруженный союзный нам член Совета Безопасности ООН, но мощность построенного в Ляньжоу была подобрана так, что на производство плутония ее хватало, а вот на масштабное производство ядерного топлива для АЭС – нет. Сотрудничество с Китаем было, но в ограниченном масштабе. Результат византийской хитрости тех лет хорошо известен, но на всякий случай напомню: Первая АЭС в Обнинске начала работу в 1954 году, первая атомная АЭС Китая "Циньшань" – в 1991-м.
Но с исчезновением с политической карты Советского Союза наши отношения с Китаем постепенно были не только восстановлены, но и улучшены до их нынешнего состояния. Одним из первых шагов в этом направлении стало подписание в 1997 году контракта на строительство двух блоков на АЭС "Тяньвань" и обогатительного завода между Минатомом и CNNC (China National Nuclear Corp.). Контракт помог сохранить наш гражданский атомный комплекс (надеюсь, подробно напоминать о безденежье 1990-х не требуется).
Что касается центрифуг, то в каскадах завода в Ляньжоу они шестого поколения, а на обогатительных заводах "Росатома" поэтапно осуществляется переход на газовые центрифуги поколения 9+.
Передачи технологий с нашей стороны не было и нет, но уже в начале XXI века Китай смог разработать собственные надкритичные центрифуги, обогащение урана теперь идет не только в Ляньжоу, но и еще на двух заводах – в Ханьчжуне и в Хэнъяне. Нельзя сказать, что атомный сектор Китая открыт на все 100%, но данные о производственных мощностях по разделению изотопов урана у МАГАТЭ официально зафиксированы.
"Прочие"
Если речь идет об основных игроках мирового рынка обогащения урана по изотопу-235, то список, как видите, не сильно велик: URENCO в пяти экземплярах (по одному заводу в Англии, в Голландии, во Франции, в Германии и в США), три завода в Китае и четыре комбината в составе "Росатома".
Конечно, нельзя не упомянуть страны, которые в базе данных МАГАТЭ и Всемирной ядерной ассоциации проходят в строке "прочие". Официально заявлены и работают обогатительные заводы (разумеется, тоже на газовых центрифугах) в Японии, в Бразилии и в Иране. Объемы производства не предполагают даже признаков экспорта. Бразилия для своего единственного атомного энергоблока ОУП и вовсе приобретает у "Росатома".
Есть и еще одна троица, которая о собственных возможностях обогащения урана данных никому не раскрывает: Индия, Пакистан и КНДР. Причины очевидны: Индия с Пакистаном договор о нераспространении ядерного оружия никогда не подписывали, КНДР свою подпись отозвала в 2003 году. Обогащенный уран у каждой из этих стран есть, но отношения к атомной энергетике он никакого не имеет: во всех трех случаях речь идет о военной программе и об уране с содержанием изотопа-235 в 93%, то есть – оружейной чистоты.
В дальнейшем предлагаю со всеми вот этим данными поступить ровно так же, как это делает World Nuclear Association – считать "прочими" и в анализе не учитывать. При всем уважении к каждому из этих шести государств, их влияние на мировой рынок обогащенного уранового продукта в том, что касается его производства – минимально.
Впрочем, и на потребление урана эти шесть стран почти не влияют. Основной парк АЭС Индии использует блоки с тяжеловодными реакторами, которым обогащение для их ядерного топлива вообще не требуется, поставки на водно-водяные энергоблоки АЭС "Куданкулам", построенным "Росатомом", учесть не сложно. В Иране на сегодня – единственный энергоблок на АЭС "Бушер", который построил "Росатом" (учтем). В Пакистане два легководных реактора построены Китаем – Hualong-1 (он же HPR-1000, он же – "Дракон-1"), ОУП для них тоже поддается учету.
Этого будет вполне достаточно, чтобы оценить объемы производства, объемы спроса и проанализировать, к каким результатам может привести отказ от российского ОУП не только США, но и планируемого отказа со стороны Евросоюза. Эти шаги неизбежно окажут влияние не только на атомную отрасль коллективного Запада, но и на перспективы нашего "Росатома".
