ЦИРКОНІЙ НАВІЩО ВІН ПОТРІБЕН УКРАЇНІ?

Вже доведено, що ефективна та безпечна робота атомної енергетики, яка забезпечує виробництво до 50% електроенергії, цілком залежить від якості імпортованого з Росії ядерного палива, де як основний конструкційний матеріал активної зони ядерних реакторів застосовуються сплави цирконію, частка яких у вартості палива не перевищує 10%. Виробництво виробів зі складнолегованих сплавів цирконію для потреб атомної енергетики в розвинених країнах світу (США, Великобританії, Франції, Швеції) забезпечується нечисленними спеціалізованими транснаціональними компаніями «Вестінгауз», «Кожема», «Сендвік». Інакше кажучи, імпорт ядерного палива ці країни не припускали з моменту створення ядерної енергетики. Така ж ситуація й у Росії.

Виробництво ядерного палива на основі сплаву цирконію з ніобієм для потреб АЕС Росії, України й інших країн забезпечує ВАТ «ТВЕЛ» на базі єдиного підприємства в Удмуртії з виробництва цирконію. Ядерне паливо російського та західного виробництва базується на різних сплавах цирконію, що утруднює їхню взаємозамінність і зумовлює монополізм одного чи іншого виробника.

Заміна цирконію в комерційних реакторах іншими металами у виробництві ядерного палива економічно недоцільна, бо лише цирконій має унікальні фізичні та ядерні властивості, що сприяють ефективному діленню урану.

Державна програма створення ядерно-паливного циклу в Україні передбачає освоєння сплавів цирконію з ніобієм і виробництво цирконієвого прокату.

Сировинна та виробнича база цирконієвої промисловості

Промисловим матеріалом, що містить цирконій, є мінерал циркон, розвідані запаси якого зосереджені на діючому Малишевському родовищі у Вільногорську Дніпропетровської області. За його запасами Україна посідає провідне місце у світі.

Вільногорський гірничо-металургійний комбінат, який розробляє Малишевське родовище, може забезпечувати всі потреби атомної енергетики, що розвивається на базі російських технологій, у цирконі, тобто Україна має своє надійне джерело цирконіємісткої сировини.

При створенні виробництва ядерно чистого цирконію головним є наявність ефективної й екологічно безпечної технології переробки циркону з повним вилученням усіх цінних компонентів, що дозволяє одержувати конкурентну високоякісну продукцію, прокат цирконію.

У СРСР 1964 року в Удмуртії було створено виробництво цирконію за спрощеною технологією перекристалізацією складних фторидів цирконію і гафнію та їхній електроліз з одержанням металевого порошку.

1968 року було прийнято рішення про створення другої промислової бази в Україні, у Дніпродзержинську, з виробництва цирконію на основі принципово нової безвідхідної хімічної технології, на базі сучасних високоефективних гідрометалургійних і металургійних процесів й устаткування. 1978 року експериментальне виробництво цирконію було створено і почало працювати в єдиному технологічному циклі з цирконієвим заводом в Удмуртії.

За цей час були відпрацьовані основні технічні рішення і підтверджено правильність вибору технологічного устаткування. 1985 року було виготовлено за штатної технології перші тепловидільні збирання з українського цирконію, що протягом 1986—1989 років успішно пройшли дослідно-промислові випробування на 5-му блоці Нововоронізької АЕС, Ленінградської АЕС, що дозволило отримати рішення Держатомнагляду на промислове виробництво сплаву цирконію з 2,5% ніобію.

Чорнобильська аварія та подальші події не дозволяли цього зробити, мало того, вони зупинили розвиток цирконієвого виробництва в Україні, затримали його перехід з експериментального на промислове, 1997 року порушувалося питання про його закриття.

Новий імпульс цирконієвій промисловості дали відомі рішення Президента й уряду, ухвалені 1994—95 років про створення вітчизняного ядерно-паливного циклу в Україні. На жаль, безперервне продовження експериментів в енергетиці, криза платежів заморозили всі роботи зі створення вітчизняного, більш ефективного ядерного палива.

Програму створення ядерно-паливного циклу було переглянуто і затверджено в редакції-2000, ставши основою для підприємства.

Одним із недоліків російської технології отримання цирконію є вміст в ньому домішки гафнію.

Основною перевагою української технології є зниження вмісту гафнію до 0,002-0,005% маси, тобто в 10 разів, що дозволяє, як показують розрахунки вчених і фахівців, підвищити вигоряння урану до 4%. Це означає суттєву економію палива за тих же техніко-економічних показників виробництва електроенергії на АЕС.

Економіка виробництва цирконію вимагає повного вилучення цінних компонентів, насамперед супутнього йому металу — гафнію. Гафній, який є відносно молодим металом, почав з 1953 року відігравати дуже помітну роль в атомній енергетиці США як високоефективний поглинаючий матеріал для транспортних реакторів підводних човнів, дуже стійкий до високої потужності потоку нейтронів, що виділяються в процесі ядерної реакції ділення збагаченого урану. Він ефективно заглушає її протягом 1—4 сек. У програмі передбачено і наявність робіт із упровадження гафнію в українське паливо.

Гафній раніше виробляли усього дві ядерні держави світу — США та Франція. Україна стала третьою країною, що викликає законну гордість технологів і вчених, які домоглися цього.

Маючи різноманітні інтереси в цирконієвому виробництві, все ж Україна та Росія приречені експлуатувати ядерне паливо ще десятки років, а це створює об’єктивні умови для рівноправної інтеграції виробників трьох країн — Росії, України, а також Казахстану, де виробляються уранові таблетки палива.

1 листопада поточного року в Україні зареєстровано ЗАТ «Спільне українсько-казахсько-російське підприємство з виробництва ядерного палива». Підприємство здатне випускати: сплави цирконію з ніобієм ядерної чистоти; сплав цирконію з 2,5% ніобію для виробництва цирконієвого прокату на реактор ВВЕР-440; металевий гафній ядерної чистоти 99,9%; стабілізовані, технічні й особливо чисті оксиди цирконію; хімічні сполуки цирконію: хлорид, ацетат, нітрат, карбонат, сульфат, фторид; сплави цирконію з нікелем, міддю, залізом, алюмінієм, гафнієм.

На жаль, сьогодні практично вся цирконієва продукція може бути лише експортована, бо Україна не має її внутрішнього ринку збуту, окрім виробництва оцтової кислоти. Тому основою її виробництва на найближчі роки має стати власне споживання в ядерній енергетиці, із попутним завоюванням експортних ринків збуту в Росії й у третіх країнах, насамперед Азії, разом із російським АТ «ТВЕЛ».

Тією чи іншою мірою українські підприємства купують вироби, що містять сполуки цирконію, замість того, щоб організувати їхнє власне виробництво.

Окупність капвкладень для створення 100% потужностей з випуску цирконієвої продукції за розрахунками може скласти два роки, що є дуже привабливим інвестиційним проектом для такого профілю виробництва.

Основні напрями розвитку ДНВП «Цирконій»

Виробнича діяльність підприємства спрямована на реалізацію «Комплексної програми створення ядерно-паливного циклу в Україні». Вона має два основні напрями: реконструкція, модернізація і техпереозброєння діючих потужностей, що вже сьогодні здатні забезпечити 50% потреби АЕС у цирконії; розвиток потужностей до 100% потреби АЕС у цирконії.

Реалізація першого напряму дозволить підвищити технічний рівень виробництва, відновити якість продукції, створити свій повний технологічний цикл, створити свою незалежну структуру виробництва енергоресурсів, без чого неможлива ритмічна і стабільна робота підприємства.

Для цього заплановано 63 млн. грн. капвкладень на три роки їхнього освоєння. Збільшення обсягу випуску цирконієвої продукції, насамперед зливків і трубних заготовок, удвічі, потребує до 50 млн. грн. капвкладень.

Створення прокатного виробництва трубок для таблеток урану потребуватиме капвкладень до 80 млн. грн. і закупівлі устаткування в Німеччині.

ТЕО проекту проходить у даний час експертизу, і є всі підстави сподіватися, що 2002 року головний проектний інститут у Жовтих Водах розпочне робоче проектування виробництва.

Завдяки рішенням уряду 2001 року почалося реальне фінансування розвитку підприємства з фонду ядерно-паливного циклу (ЯПЦ), однак на нинішньому етапі потрібна законодавча підтримка стабільності фінансування, у тому числі законодавчий захист від надмірних податків на період свого розвитку, бо тиск податкового пресу залишається для підприємства вище припустимої і доцільної межі, що визначається низьким, недостатнім рівнем діючого виробництва.

Враховуючи, що уряд цього року знову підтвердив необхідність «Комплексної програми розвитку ядерно-паливного циклу в Україні», минулий досвід фінансування за рахунок коштів лише цільового фонду Мінпаливенерго (тобто тарифу на електроенергію) має бути переглянутий як неефективний. Необхідні нові сучасні підходи для реалізації найважливішої програми, у тому числі особиста участь Верховної Ради в цьому процесі. Задля справедливості треба відзначити, що в бюджеті 2001 року прийнято перші законодавчі рішення про фінансову допомогу підприємству, шляхом часткового списання і реструктуризації його боргів на п’ять років. Але цього явно недостатньо і загроза реалізації майна підприємства за борги в бюджет залишається реальною.

Назріла необхідність щорічно, починаючи з 2002 року, враховувати в бюджеті окремим рядком фінансування в Дніпродзержинську будівництва виробництва цирконієвої продукції з уведенням необхідних тимчасових податкових пільг підприємству на період завершення його розвитку, інакше бюджетні кошти неминуче йтимуть у податки.

На закінчення хочу висловити подяку долі, що надала можливість стояти біля витоків цього унікального і рідкісного виробництва, яке народилося саме в Україні.