ЦИРКОНИЙ ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН УКРАИНЕ?

Уже доказано, что эффективная и безопасная работа атомной энергетики, обеспечивающей производство до 50% электроэнергии, зависит полностью от качества импортируемого из России ядерного топлива, где за основу конструкционного материала активной зоны ядерных реакторов применяют сплавы циркония, доля которых в стоимости топлива не превышает 10%. Производство изделий из сложнолегированных сплавов циркония для нужд атомной энергетики в развитых странах мира (США, Великобритании, Франции, Швеции) обеспечивается немногочисленными специализированными транснациональными компаниями «Вестингауз», «Кожема», «Сэндвик». Другими словами, импорт ядерного топлива эти страны не допускали с момента создания ядерной энергетики. Такая же ситуация и в России.

Производство ядерного топлива на основе сплава циркония с ниобием для нужд АЭС России, Украины и других стран обеспечивает ОАО «ТВЭЛ» на базе единственного предприятия в Удмуртии по производству циркония. Ядерное топливо российского и западного производства базируется на разных сплавах циркония, что затрудняет их взаимозаменяемость и обуславливает монополизм одного или другого производителя.

Замена циркония в коммерческих реакторах другими металлами в производстве ядерного топлива экономически нецелесообразна, так как только цирконий имеет уникальные физические и ядерные свойства, способствующие эффективному делению урана.

Государственной программой создания ядерно-топливного цикла в Украине предусмотрено освоение сплавов циркония с ниобием и производство циркониевого проката.

Сырьевая
и производственная база циркониевой промышленности

Промышленным материалом, содержащим цирконий, является минерал циркон, разведанные запасы которого сосредоточены на действующем Малышевском месторождении в Вольногорске Днепропетровской области. По его запасам Украина занимает ведущее место в мире.

Вольногорский горно-металлургический комбинат, разрабатывающий Малышевское месторождение, может обеспечивать все потребности атомной энергетики, развивающейся на базе российских технологий, в цирконе, т.е. Украина имеет свой надежный источник цирконийсодержащего сырья.

При создании производства ядерно-чистого циркония главным является наличие эффективной и экологически безопасной технологии переработки циркона с полным извлечением всех ценных компонентов, позволяющей получать конкурентную высококачественную продукцию, прокат циркония.

В СССР в 1964 году было создано в Удмуртии производство циркония по упрощенной технологии перекристаллизации сложных фторидов циркония и гафния и их электролизом с получением металлического порошка.

В 1968 г. было принято решение о создании второй промышленной базы в Украине, в Днепродзержинске, по производству циркония на основе принципиально новой безотходной химической технологии, на базе современных высокоэффективных гидрометаллургических и металлургических процессов и оборудования. В 1978 году экспериментальное производство циркония было создано и начало работать в едином технологическом цикле с циркониевым заводом в Удмуртии.

За это время были отработаны основные технические решения и показана правильность выбора технологического оборудования. В 1985 году были изготовлены по штатной технологии первые тепловыделяющие сборки из украинского циркония, которые в течение 1986—1989 годов успешно прошли опытно-промышленные испытания на V блоке Нововоронежской АЭС, Ленинградской АЭС, что позволило получить решение Госатомнадзора на промышленное производство сплава циркония с 2,5% ниобия.

Чернобыльская авария и последующие события не позволяли этого сделать, мало того, они остановили развитие циркониевого производства в Украине, задержали его переход из экспериментального в промышленное, поставили вопрос в 1997 году о его закрытии.

Новый импульс циркониевой промышленности дали известные решения Президента и правительства, принятые в 1994—95 годах о создании отечественного ядерно-топливного цикла в Украине. К сожалению, непрерывно продолжающиеся эксперименты в энергетике, кризис платежей заморозили все работы по созданию отечественного, более эффективного ядерного топлива.

Программа создания ядерно-топливного цикла была пересмотрена и утверждена в редакции-2000, став основой для предприятия.

Одним из недостатков российской технологии получения циркония является содержание в нем примеси гафния.

Основным преимуществом украинской технологии является снижение содержания гафния до 0,002—0,005% масс, т.е. в 10 раз, что позволяет, как показывают расчеты ученых и специалистов, повысить выгорание урана до 4%. Это означает существенную экономию топлива при тех же технико-экономических показателях производства электроэнергии на АЭС.

Экономика производства циркония требует полного извлечения ценных компонентов, прежде всего сопутствующего ему металла — гафния. Гафний, являясь относительно молодым металлом, начал играть очень заметную роль в атомной энергетике США с 1953 года, как высокоэффективный поглощающий материал для транспортных реакторов подводных лодок, весьма стойкий к высокой мощности потока нейтронов, выделяющихся в процессе ядерной реакции деления обогащенного урана. Он эффективно заглушает ее в течение 1—4 сек. В программе предусмотрено и наличие работ по внедрению гафния в украинское топливо.

Гафний производили ранее всего две ядерные державы мир — США и Франция. Украина стала третьей страной, что вызывает законную гордость технологов и ученых, добившихся этого.

Имея различные интересы в циркониевом производстве, Украина и Россия тем не менее обречены эксплуатировать ядерное топливо еще десятки лет, что создает объективные условия для равноправной интеграции производителей трех стран — России, Украины, а также Казахстана, где производятся урановые таблетки топлива.

1 ноября текущего года в Украине зарегистрировано ЗАО «Совместное украинско-казахско-российское предприятие по производству ядерного топлива». Предприятие способно выпускать: сплавы циркония с ниобием ядерной частоты; сплав циркония с 2,5% ниобия для производства циркониевого проката на реактор ВВЭР-440; металлический гафний ядерной чистоты 99,9%; стабилизированные, технические и особо чистые оксиды циркония; химические соединения циркония: хлорид, ацетат, нитрат, карбонат, сульфат, фторид; сплавы циркония с никелем, медью, железом, алюминием, гафнием.

К сожалению, сегодня практически вся циркониевая продукция может быть только экспортирована, так как Украина не имеет ее внутреннего рынка сбыта, кроме производства уксусной кислоты. Поэтому основой ее производства на ближайшие годы должно стать собственное потребление в ядерной энергетике, с попутным завоеванием экспортных рынков сбыта в России и в третьих странах, прежде всего Азии, совместно с российским АО «ТВЭЛ».

В той или иной степени украинские предприятия покупают изделия, содержащие соединения циркония, вместо того, чтобы организовать их собственное производство.

Окупаемость капвложений для создания 100% мощностей по выпуску циркониевой продукции по расчетам может составить два года, что является весьма привлекательным инвестиционным проектом для такого профиля производства.

Основные направления развития ГНПП «Цирконий»

Производственная деятельность предприятия направлена на реализацию «Комплексной программы создания ядерно-топливного цикла в Украине». Она имеет два основных направления: реконструкцию, модернизацию и техперевооружение действующих мощностей, которые уже сегодня способны обеспечить 50% потребности АЭС в цирконии; развитие мощностей до 100% потребности АЭС в цирконии. Реализация первого направления позволит повысить технический уровень производства, восстановить качество продукции, создать свой полный технологический цикл, создать свою независимую структуру производства энергоресурсов, без чего невозможна ритмичная и стабильная работа предприятия.

Для этого запланировано 63 млн. грн. капвложений на три года их освоения. Увеличение объёма выпуска циркониевой продукции, прежде всего слитков и трубных заготовок вдвое, потребует до 50 млн. грн. капвложений.

Создание прокатного производства трубок для таблеток урана потребует капвложений до 80 млн. грн. и закупки оборудования в Германии.

ТЭО проекта проходит в настоящее время экспертизу, и есть все основания надеяться, что в 2002 году головной проектный институт в Желтых Водах начнет рабочее проектирование производства.

Благодаря решениям правительства в 2001 году началось реальное финансирование развития предприятия из фонда ядерно-топливного цикла (ЯТЦ), однако на нынешнем этапе требуется законодательная поддержка стабильности финансирования, в том числе законодательная защита от чрезмерных налогов на период своего развития, т.к. давление налогового пресса остается для предприятия выше допустимого и целесообразного предела, определяющегося низким, недостаточным уровнем действующего производства.

Учитывая, что правительство вновь подтвердило в нынешнем году необходимость «Комплексной программы развития ядерно-топливного цикла в Украине», прошлый опыт финансирования за счет средств только целевого фонда Минтопэнерго (т.е. тарифа на электроэнергию) должен быть пересмотрен, как неэффективный. Необходимы новые современные подходы для реализации важнейшей программы, в том числе непосредственное участие Верховной Рады в этом процессе. Справедливости ради надо отметить, что в бюджете 2001 года приняты первые законодательные решения о финансовой помощи предприятию, путем частичного списания и реструктуризации его долгов на пять лет. Но этого явно недостаточно и угроза реализации имущества предприятия за долги в бюджет остается реальной.

Назрела необходимость ежегодно, начиная с 2002 года, учитывать в бюджете отдельной строкой финансирование строительства производства циркониевой продукции в Днепродзержинске с введением необходимых временных налоговых льгот предприятию на период завершения его развития, иначе бюджетные средства неотвратимо будут уходить в налоги.

В заключение хочу выразить благодарность судьбе, что дала возможность стоять у истоков этого уникального и редкого производства, которое родилось именно в Украине.