Расчёт стоимости обогащённых урановых продуктов многопоточных каскадов разделительного производства

20.06.2022 2022 - №02 Экономика ядерной энергетики

Е.В. Семёнов В.В. Харитонов

https://doi.org/10.26583/npe.2022.2.11

На современных предприятиях по разделению изотопов урана в качестве питания разделительного каскада может одновременно использоваться несколько сырьевых материалов: природный уран, регенерированный уран, полученный в результате переработки ОЯТ, или обедненный (отвальный) уран (все в форме гексафторида урана). На выходе разделительного каскада могут одновременно получать несколько видов обогащенного уранового продукта с разной степенью обогащения. В статье предлагается отсутствующая в литературе методика расчета себестоимости каждого обогащенного уранового продукта в многопоточных разделительных каскадах. В предлагаемой методике используются стандартные определения изотопной ценности продуктовых и питательных потоков и разделительного потенциала Пайерлса-Дирака. В качестве примеров эффективности методики приведены численные расчеты себестоимости обогащенной урановой продукции для трех производственных задач: вовлечения обедненного гексафторида урана (ОГФУ) в производство обогащенного уранового продукта; одновременного производства двух обогащенных продуктов; использования ОГФУ для снижения стоимости более высокообогащенного продукта из двух (применительно, например, к перспективному толерантному топливу). Показано, что добавки ОГФУ в качестве питания многопродуктового разделительного каскада позволяют снизить себестоимость продукта с более высокой степенью обогащения; при сложившихся рыночных ценах на природный уран и работу разделения существует диапазон глубины отвала разделительного каскада, в котором выгоднее обогащать ОГФУ, а не природный уран.

Ссылки

1. Смирнов А.Ю., Сулаберидзе Г.А. Обогащение регенерированного урана с одновременным разбавлением 232–236U природным сырьем и отвальным ураном // Атомная энергия. – 2014. – Т. 117. – Вып. 1. – С. 36-41.
2. Палкин В.А., Смирнов А.Ю., Сулаберидзе Г.А. Каскад газовых центрифуг для концентрирования 235U в дополнительном отборе и очистки регенерированного гексафторида урана от 232,234,236U. // Атомная энергия. – 2021. – Т. 130. – Вып. 2. – С. 83-88. Электронный ресурс: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4270/4848 (дата доступа 10.02.2022).
3. Палкин В.А., Маслюков Е.В. Очистка регенерированного гексафторида урана от 232,234,236U в промежуточном отборе каскада с двумя питаниями. // Атомная энергия. –2019. –Т. 126 – Вып. 2. – С. 98-102. Электронный ресурс: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2532/2833 (дата доступа 10.02.2022).
4. Ковалев Н.В., Зильберман Б.Я., Голецкий Н.Д., Синюхин А.Б. Новый подход к повторному использованию отработавшего ядерного топлива тепловых реакторов в рамках концепции РЕМИКС. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2020. – № 1. – С. 67-77. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2020.1.07 .
5. Декусар В.М., Каграманян В.С., Калашников А.Г. и др. Анализ характеристик РЕМИКС-топлива при многократном рецикле в реакторах ВВЭР. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2013. – № 4. – С. 109-117. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2013.4.14 .
6. Павлов Ю.Г., Ульянин Ю.А., Лазарев Д.А., Харитонов В.В. Эффективность вовлечения обеднённого урана в обогатительное производство. // Атомная энергия. – 2019. – Т. 127. – Вып. 1. – С. 29-35. Электронный ресурс: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2585/2886 (дата доступа 10.02.2022).
7. Ульянин Ю.А., Харитонов В.В. Экономика сбалансированного ядерного топливного цикла с инновационным РЕМИКС-топливом. // Микроэкономика. – 2021. – № 2. – С. 55-63. DOI: https://doi.org/10.33917/mic-2.97.2021.55-63 .
8. Матвеенко А.В., Харитонов В.В., Павлов Ю.Г., Ульянин Ю.А. Оценка конкурентоспособности регенерированного уран-плутониевого РЕМИКС-топлива в тепловых реакторах. // Атомная энергия. – 2021. – Т. 130. – Вып. 1. – С. 52-56. Электронный ресурс: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4265/4561 (дата доступа 10.02.2022).
9. Синёв М.Н. Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. Экономика АЭС: Учеб. пособ. для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 480 с.
10. Гордеев Б.К. Введение в экономику ядерного топливного цикла атомной энергетики. – М.: ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2001. – 128 с.
11. Борисевич В.Д., Борман В.Д., Сулаберидзе Г.А. Физические основы разделения изотопов в газовой центрифуге. / Под ред. В.Д. Бормана: Учебное пособие. – М.: МИФИ, 2005. – 320 с.
12. Харитонов В.В. Динамика развития ядерной энергетики. Экономико-аналитические модели. – М.: НИЯУ МИФИ, 2014. – 328 с.
13. Rothwell G. Market power in uranium enrichment. // Science & Global Security. – 2009. – No. 17. – РР. 132-154. DOI: https://doi.org/10.1080/08929880903423586 .
14. Годовой отчет АО «Атомэнергопром» за 2020 г. – 147 с. Электронный ресурс: http://atomenergoprom.ru/ru/invest/annual (дата доступа 10.02.2022).
15. Diehl Peter. Re-Enrichment of West European Depleted Uranium Tails in Russia. // WISE Uranium Project, 2004. – 47 p. Электронный ресурс: https://www.laka.org/docu/boeken/pdf/6-01-2-25-12.pdf#page=2 (дата доступа 10.02.2022).
16. Bannink Dirk. URENCO 19702020: From the Treaty of ALMELO to Atom Ausstieg. // WISE, 2020. Электронный ресурс: https://wiseinternational.org/labels/enrichment (дата доступа 10.02.2022).
17. Семенов Е.В., Харитонов В.В. Микроэкономика повышения безопасности АЭС на основе толерантного топлива. // Микроэкономика. – 2021. – № 5. – С.49-62. DOI: https://doi.org/10.33917/mic-5.100.2021.49-61 .
18. State-of-the-Art Report on Light Water Reactor Accident-Tolerant Fuels. – NEA-OECD, 2018. – 372 p.
19. Карпюк Л.А., Лысиков А.В., Маслов А.А. и др. Перспективное металлическое уранмолибденовое топливо, устойчивое к авариям. // Атомная энергия. – 2021. – Т. 130. – Вып. 3. – С. 148-152. Электронный ресурс: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4278/4856 (дата доступа 10.02.2022).
20. Карпюк Л.А., Новиков В.В., Кулаков Г.В. и др. Сплав 42ХНМ и карбид кремния как материал оболочек твэлов, устойчивых к авариям. // Атомная энергия. – 2021. – Т. 130. – Вып. 4. – С. 211-215.

себестоимость обогащенных урановых продуктов многопоточное обогатительное производство работа разделения эффективность вовлечения ОГФУ в обогатительный процесс

Ссылка для цитирования статьи: Семенов Е.В., Харитонов В.В. Расчёт стоимости обогащённых урановых продуктов многопоточных каскадов разделительного производства. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2022. – № 2. – С. 115-127. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2022.2.11 .