Малые модульные ядерные реакторы (ММР, англ. Small Modular Reactors — SMR), подобные тем, которые в настоящее время все чаще планируют использовать в США, рассматриваются как прорыв в ядерной энергетике. Их строительство должно быть дешевле и быстрее, чем строительство крупных атомных электростанций. Они также считаются более безопасными и производят меньше радиоактивных отходов. Но у них есть проблема: урана для эксплуатации ММР очень мало.
Титановый корпус ядерной ракеты Minuteman III. Фото: ВВС США
Для их эксплуатации в качестве топлива необходим обогащенный уран. Для этого исходный элемент подвергают определенному процессу, в результате которого увеличивается доля легкоделящегося изотопа U-235.
В то время как сегодняшние крупные реакторы используют только материал с 5-процентным содержанием урана-235 (НОУ — низкообогащенный уран), ММР требует уровня обогащения 20 процентов — это так называемое топливо для исследовательских реакторов «HALEU». Такие высоко-анализируемые низкообогащенные урановые реакторы меньше по размеру и производят больше мощности на объем топлива.
До сих пор единственной компанией, которая обогащала такие HALEU, был «Техэкспорт» в России. Однако после введенных санкций США прекратили импорт топлива HALEU из России и теперь, так сказать, остались в кризисном положении.
По оценкам Министерства энергетики США, к 2030 году атомной промышленности страны потребуется не менее 40 тонн HALEU. Однако заводы в стране не могут удовлетворить этот спрос, поэтому правительство США хочет инвестировать 2 миллиарда долларов в развитие цепочки поставок. А пока есть только один выход: использовать ядерное оружие.
85% урана-235 — именно на столько должен быть обогащен изотопом урана материал, чтобы считаться «оружейным». Фактически, все, что содержит 20 и более процентов урана-235, считается «высокообогащенным» и, следовательно, оружейным ураном. Однако взрывное устройство, изготовленное из такого материала, потребует слишком большого количества и, следовательно, будет очень неэффективным.
Ядерное оружие содержит востребованное сырье, поэтому США сейчас начинают выводить из эксплуатации старые образцы и восстанавливать в них уран-235, пишет CNN. Для этого материал нагревают почти до 1400 градусов Цельсия и плавят. Желаемый уровень обогащения достигается путем смешивания материала с необогащенным ураном и, так сказать, его разбавления.
К 2027 году должно быть получено 7 тонн HALEU. Этого недостаточно, но, по крайней мере, это начало, говорит Джефф Навин, представитель поддерживаемой Биллом Гейтсом атомной компании TerraPower.
Сколько именно высокообогащенного урана имеется в США, является совершенно секретным. Навин уверен:
«В их распоряжении более чем достаточно высокообогащенного урана для производства многих тонн HALEU».
