Из Сибири с любовью

Зеленогорск и Электрохимический завод в отрасли ассоциируются с обогащением урана и изотопами. Корреспондент «СР» побывал там и разобрался, как производят изотопы, перерабатывают отвальный уран и почему на заводе все велосипеды пронумерованы.

Дорога из Москвы в Красноярск — маленькое путешествие во времени. Хотя полет занимает лишь четыре часа, после приземления в аэропорту Емельяново из-за разницы во времени оказалось, что прошли все восемь. Зато на обратную дорогу уходит всего 60 минут. Такая вот петля времени. До Зеленогорска еще два с половиной часадороги — есть время и поспать, и поглазеть по сторонам. Как и на Дальнем Востоке, тут много праворульных машин. «Красноярск расположен посередине России, но везти машины из Китая или Японии дешевле, чем из Европы»,— объясняет наш водитель. Утомленных дорогой журналистов взбодрило появление суслика, который пытался перебежать дорогу, но так и не решился,— этих зверьков мы потом видели еще не раз и в Зеленогорске, и даже на площадке Электрохимического завода.

Как человека встречают по одежке, так и первое впечатление о ЗАТО складывается на КПП. Пропускной пункт в Зеленогорске приятно удивил. Кажется, что это самый открытый закрытый город. «В отличие от Северска или соседнего Железногорска, на нашем КПП нет тамбуров-накопителей для транспорта, а люди проходят через обычную вертушку»,— говорит начальник отдела общественных коммуникаций завода Сергей Коржов. К тому же пропускной пункт находится в ведении «Атом-охраны», а не воинского подразделения — работают четко, документы готовят заранее, и это значительно ускоряет проход КПП. Разрешение на въезд можно оформить и за один день, тогда как в некоторых ЗАТО ждать пропуска приходится не меньше месяца.

КСТАТИ
В Зеленогорске есть хорошее форелевое хозяйство, которое нам, как и разделительный завод, тоже не показали. Зато организаторы устроили подробную экскурсию по всем кабинетам санатория-профилактория «Березка».

Город производит приятное впечатление — широкие проспекты, кирпичные многоэтажки, много зелени, бесчисленные газоны, скверы и аллеи. По ухоженным домам можно проследить историю города: вот двухэтажные дома начала 1960-х годов, за ними тянутся пятиэтажки 1970–1980-х, девятиэтажки 1990-х, высотки нулевых и более позднего периода. Отдельного упоминания стоят неофициальные названия районов: Простоквашино, Комарово, Павлодары. Примечательно, что вплоть до 1981 года в Зеленогорске не было улицы Ленина, потом ею стала часть улицы Гагарина.

Дубль один и дубль два

Россия располагает более 40% мировых мощностей по обогащению, и треть этого объема приходится на Электрохимзавод. Здесь эксплуатируются газовые центрифуги трех поколений — седьмого, восьмого и девятого. «Центрифуги поколения IX+ пока к нам не поступали»,— уточняет советник по научной работе Геннадий Скорынин.

Замечаю два велосипеда у стены. Оказывается, велосипед на заводе — обычное средство передвижения, ведь каскады центрифуг только в одном цехе простираются примерно на километр. Причем у каждого велосипеда есть номерной знак, по которому можно выяснить, за кем закреплено транспортное средство, к какому цеху относится. «Как в ГИБДД,— говорит начальник цеха производства изотопов Александр Гилев.— Если специалист по охране труда найдет брошенный в неположенном месте велосипед, по номеру легко вычисляется его владелец, и применяется дисциплинарное взыскание».

Однако личное знакомство с легендарными разделительными цехами и каскадами газовых центрифуг не состоялось: их нам не показали. Зато подробно рассказали про конечный передел обогатительного производства — деконверсию. На ЭХЗ химически опасный обедненный гексафторид урана (ОГФУ), образующийся в процессе обогащения, перерабатывают в химически устойчивую закись-окись урана, пригодную для безопасного долговременного хранения. «Гексафторид при реакции с водой, содержащейся в воздухе, распадается на уранилфторид и плавиковую кислоту, то есть это химически активное вещество. А закись-окись — вещество, близкое к природному состоянию урановых руд. Этот продукт химически устойчив, его можно хранить сколь угодно долго, а в перспективе — использовать для энергетики ближайшего будущего, в качестве топлива для реакторов на быстрых нейтронах»,— объясняет начальник участка, заместитель начальника химического цеха Сергей Воробьев.

Продукт переработки хранят в герметичных стальных емкостях, рассчитанных на 50 лет службы. Открытые площадки для хранения этих емкостей выглядят впечатляюще: длинные ряды одинаковых бочек, в которых ожидает своего звездного часа ценное сырье. В недалеком будущем оно станет топливом для быстрых реакторов и внесет свой вклад в замыкание ЯТЦ.

Побочные продукты переработки — плавиковая кислота и безводный фтористый водород, которые применяются в химической, металлургической, горно- и нефтегазодобывающей промышленности.

Обесфторивание производится на французской установке W-ЭХЗ (между собой работники называют ее просто «дубль»), принцип ее работы — пирогидролиз. За семь лет работы установки ЭХЗ переработал более 65 тыс. т из примерно 1 млн т российского ОГФУ. В планах — увеличение мощности переработки обедненного гексафторида урана за счет запуска еще одной, модернизированной установки W-ЭХЗ-2. «Тогда сможем перерабатывать не только свой обедненный уран, но и ОГФУ других обогатительных производств. Правда, сроки пока не определены, проект на рассмотрении в «Росатоме»,— говорит Сергей Воробьев.
АЛЕКСАНДР ПАЛИЕНКО: «МОЖЕМ ПРОИЗВОДИТЬ 106 РАЗЛИЧНЫХ ИЗОТОПОВ 20 ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ. ПЛАНИРУЕМ ОСВОИТЬ ЕЩЕ ВОСЕМЬ. КАК СКОРО — БУДЕТ ЗАВИСЕТЬ ОТ СПРОСА. ЧТОБЫ ПРОВЕСТИ НИОКР, НУЖНЫ ИНВЕСТИЦИИ, А ДЕНЬГИ БЕЗ ЗАКАЗОВ НЕ ВЫДЕЛЯТ»

Полезные элементы

С площадки обесфторивания идем в цех по производству изотопов. Нам показали все переделы этого производства, объяснили, как организован технологический цикл получения изотопной продукции — от изготовления рабочего газа и разделения изотопов в каскадах газовых центрифуг до получения определенной товарной формы: газа, порошка, слитков, жидкости и т. д. Кто-то из журналистов интересуется, стоит ли надевать респираторы. В ответ заместитель начальника цеха по производству изотопов Александр Палиенко советует, наоборот, поглубже вдыхать: «Если и есть какие-либо микроэлементы в воздухе, то только полезные, нужные организму. Вредные добавляются на других переделах, не здесь».

Знакомство с легендарными разделительными цехами с каскадами газовых центрифуг завершилось, не начавшись. Ограничились теорией

Знакомство с легендарными разделительными цехами с каскадами газовых центрифуг завершилось, не начавшись. Ограничились теорией

В цехе все очень компактно. Вот стенд, где получают молибден-100 для международного проекта AMoRE, в рамках которого исследуются свойства нейтрино. Рядом нарабатывается тетрафторид кремния для международного проекта по уточнению эталона массы «Килограмм-3», а также производят германий-72, который используется в микроэлектронике.

Производством стабильных изотопов Электрохимический завод занялся в начале 1970-х годов. Первоначально для получения изотопов использовали только урановые центрифуги, но в начале 1980-х с развитием изотопного направления понадобилось открыть производство изотопов элементов намного легче урана, и тогда возник вопрос о создании центрифуги специально для стабильных изотопов других элементов. Технология разделения хранится за семью печатями — коммерческая тайна. В центрифугах, нарабатывающих уран, делится всегда только два изотопа, а в центрифугах для разделения других изотопов — до 10 одновременно. «За основу конструкторы взяли урановую машину, и как только выходит новое поколение газовых центрифуг, на его базе сразу делают машину для разделения стабильных изотопов. Сейчас в разработке девятое поколение, в ближайший год машина поступит в опытно-промышленную эксплуатацию, а уж потом начнется серийное производство»,— рассказывает Александр Палиенко.

ЭТО ИНТЕРЕСНО
  • При получении 1 кг обогащенного урана с содержанием 4 % урана-235 потребуется 8 кг природного урана. При этом образуется 7 кг обедненного урана, содержащего 0,24 % урана-235.
  • Из 1 т ОГФУ получается 800 кг закиси-окиси урана и до 500 кг 75 %-й фтористоводородной кислоты.

На международный рынок изотопов ЭХЗ вышел 20 лет назад, и сегодня это один из крупнейших производителей в мире: занимает более 40% рынка стабильных изотопов, поставляет их в 25 стран. «Можем производить 106 различных изотопов 20 химических элементов: молибдена, никеля, теллура, аргона, германия, кремния, криптона, ксенона и т.д. Планируем освоить еще восемь элементов. Как скоро — будет зависеть от спроса. Чтобы провести НИОКР, нужны инвестиции, а деньги без заказов не выделят»,— говорит Александр Палиенко. По его словам, кроме наработки стабильных изотопов у ЭХЗ накоплен большой опыт получения нестабильных — углерода-14, криптона-85, железа-55. Завод развивает производство изотопов редкоземельных элементов, что позволит завоевать новые рынки.

Изотопы из Сибири поставляются в исследовательские и национальные лаборатории по всему миру, используются в медицине, атомной и электронной промышленности, в авиакосмической индустрии. Их применяют при производстве медицинских тестов для выявления бактерии Helicobacter pylori (вызывает гастрит, язву и даже рак желудка), при изготовлении эталонов массы, детекторов для фиксации нейтрино, препаратов для диагностики рака, стабилизаторов реакции распада и т.д. В частности, в 2016 году на Нововоронежскую АЭС была поставлена пробная партия оксида цинка, обедненного цинком-64. Его добавляют в теплоноситель, и он создает на трубопроводах первого контура микропленку, уменьшающую коррозию и снижающую накопление в теплоносителе кобальта-60 — мощнейшего источника гамма-излучения. «В разы снижается дозовая нагрузка на персонал, реже приходится делать капремонт. Вся Европа и США давно пользуются этой технологией, а у нас это только начинают внедрять»,— отмечает Александр Гилев.

Остановка у W-ЭХЗ. Журналисты познают тонкости переработки обедненного гексафторида урана в безопасную закись-окись на французской установке

Остановка у W-ЭХЗ. Журналисты познают тонкости переработки обедненного гексафторида урана в безопасную закись-окись на французской установке

Еще ЭХЗ участвует в проекте по созданию инновационного источника энергии для микроэлектроники. На заводе производят никель-63 — основной изотоп, на котором будет работать ядерная батарейка. «Вся инфраструктура готова, ждем поставки облученного продукта для разделения»,— уточняет Александр Палиенко.

Производство изотопов полностью автоматизировано. В ходе экскурсии по цеху людей мы практически не встретили. Как объясняет Александр Гилев, на производстве изотопов работают всего 123 человека, из них половина — сменный персонал. «Цех работает круглосуточно, в смене 11 человек на весь цех, получается три смены по восемь часов»,— подсчитывает провожатый. Производственным процессом управляют два инженера, которые на мониторах следят за работой 10 минизаводов (каскадов), остальные сотрудники занимаются обслуживанием оборудования. Качество продукции высочайшее: чистота изотопов достигает значения 10–9% примесей.