Основная статья: Атомная энергетика
Переработка ядерного топлива
Основная статья: Переработка ядерного топлива
Уран
Основная статья: Уран (рынок)
Топливом для атомных станций служит уран. Это относительно распространенный элемент, обладающий естественной радиоактивностью.
Как производят ядерное топливо
Для того чтобы урановая руда могла быть использована в реакторе, она должна пройти огромный промышленный процесс. По технологии на 2023 г элемент необходимо добыть, измельчить и перевести в газообразную форму. Затем на обогатительных фабриках из него выделяются изотопы, составляющие около 0,7% тяжелого металла, и он превращается в порошок, из которого с высокой точностью изготавливаются стержни, входящие в состав топливных сборок реакторов.
Те же материалы и процессы, которые используются для производства топлива для реакторов, могут применяться и для создания ядерного оружия, что заставляет производителей защищать информацию о своих производственных процессах.
История
2023
Россия занимает доминирующее положение на рынке ядерного топлива
Госкорпорация "Росатом", работающая не только как выражение геополитической мощи России, но и как успешный бизнес, является единственной компанией, участвующей во всех звеньях технологической цепочки - от добычи руды до обогащения и доставки топлива.
На 2023 г 330 тыс. ее работников обеспечивают топливными сборками десятки реакторов в Восточной Европе и России. Кроме того, компания строит 33 новых энергоблока в 10 странах, включая Китай и Индию, с которыми будут заключены контракты на поставку топлива на десятилетия вперед.
Бывшие союзники СССР в Восточной Европе продолжают эксплуатировать десятки водо-водяных реакторов ВВЭР. Большинство из этих устаревших блоков используют топливо "Росатома" и вырабатывают электроэнергию сверх первоначального срока, на который регуляторы выдали им лицензию. Это означает, что у новых компаний мало стимулов для выхода на этот рынок и конкуренции с российскими поставщиками. Есть и исключения. Компания Westinghouse, вышедшая из состояния банкротства в 2018 году, подписала контракты на поставку топлива для некоторых украинских реакторов ВВЭР. Но даже в этом случае Украина продолжает опираться на запасы топлива, ранее поставленного "Росатомом", и не сможет полностью отказаться от российских поставок как минимум до конца 2020-х годов. В целом Россия учпешно покрывает около 30% потребностей ЕС в обогащенном уране.
По данным правительства США, в 2022 году Россия поставила около четверти обогащенного урана, закупаемого американскими атомными реакторами.
Наиболее уязвимыми являются установки нового поколения так называемых малых модульных реакторов (SMR). Они работают на уране, обогащенном до высоких уровней, что позволяет снизить частоту перезаправок. В 2023 г "Росатом" поставляет все такое топливо в США.
На 2023 г конкурентами "Росатома" являются три небольшие государственные компании или консорциумы:
- Китайская национальная ядерная корпорация,
- французская Orano и
- Urenco, принадлежащая Британии, Нидерландам и Германии.
США в два раза нарастили закупку урана из России
В конце августа 2023 года стало известно о том, что США увеличили закупку урана из России более чем в два раза, несмотря на сложившуюся геополитическую обстановку. Подробнее здесь.
США и ЕС отказываются вводить санкции против "Росатома" из-за зависимости от его поставок
Попытка давления на Россию через разжигание конфликта на Украине вынуждает США и ЕС искать альтернативные источники обогащенного урана для работы своих реакторов. На август 2023 г около половины мировых поставок осуществляется из России, что стало неприятной реальностью для лидеров США и Европы.
Западные правительства избегают введения санкций против "Росатома", поскольку это может нанести ущерб их собственной атомной промышленности и экономике в большей степени, чем экономике России.
США и их сателлиты пытаются повторить успех России в производстве ядерного топлива
Зависимость от высоких ядерных технологий из России и чувство уязвимости по обе стороны Атлантики привело к тому, что в марте 2023 г. США и Канада обязались совместно создать новые запасы обогащенного урана в Северной Америке.
Вслед за этим США, Британия, Канада, Япония и Франция заключили отдельное соглашение о создании "совместных цепочек поставок, изолирующих Россию". Конгресс США рассматривает возможность введения внутренних ограничений на импорт российского урана и инвестиционных стимулов для привлечения новых поставщиков.
Принятый в 2022 году президентом США Джо Байденом закон о климате и чистой энергетике включает 700 млн. долл. на развитие американских поставок топлива для современных реакторов. Министерство энергетики США и компания Centrus Energy Corp. работают над демонстрационным проектом по производству урана, используемого в реакторах SMR.
Европейские производители топлива, в том числе Urenco и Orano, также инвестируют в новые мощности, в том числе в США, чтобы отвлечь клиентов от российских поставщиков. По ожиданиям руководителей отрасли, на полный отказ от поставок из России потребуется около пяти лет.
За год, прошедший после начала конфликта на Украине, "Росатом" увеличил экспорт более чем на пятую часть, заключив новые сделки на развивающихся рынках. "Росатом" высмеивает усилия по диверсификации поставок из России, заявляя, что предлагаемые цепочки поставок топлива выглядят как чудовище Франкенштейна по сравнению с его маркой вертикальной интеграции.
Планы США по увеличению производства урана на единственном заводе в Северной Америке
Завод Urenco Ltd. в пустыне Нью-Мексико в США является единственным коммерческим поставщиком обогащенного урана в Северной Америке. Завод обеспечивает около трети потребностей США в обогащенном уране и находится в процессе увеличения производства на 15%.
2020: США импортируют 47% урана из Казахстана, России и Узбекистана
Energy Information Administration (EIA), сообщает, что по итогам 2020 года около 90% используемого в США урана приходится на импорт. Из них 47% - на поставки из Казахстана, России и Узбекистана. Для американских АЭС было закуплено 48,9 млн. фунтов закиси-окиси урана U3O8. Из этого объема США самостоятельно произвели только 5 млн. фунтов.
На долю «Росатома» приходится 35% мирового производства обогащенного урана.
Рынок урана в США контролируется двумя крупными группами поставщиков. Канада и Австралия поставляют 34%. Россия и Казахстан 38,6%. В госкорпорации «Казатомпром» контрольные пакеты урановых рудников Казахстана принадлежат «Росатому». Обогащение казахского урана производится на российских заводах.
Из 440 энергоблоков мира в США находятся 93. А единственное коммерческое предприятие по обогащению урана в Нью-Мексико введено в эксплуатацию в 2010 году. Принадлежит оно компании Urenco со штаб-квартирой в Британии. Большую часть переработанного для промышленного использования урана в США поставляет именно Urenco. Оперативно нарастить добычу и обогащение урана невозможно.
Официально разведанных запасов урана в Америке всего 1% от мировых, хотя часть запасов может быть не "задекларирована".
55 американских АЭС суммарной мощностью 95,5 ГВт вырабатывают 19,7% электроэнергии в США.
2013: В США закрывается последний завод по обогащению урана
Последний коммерческий обогатительный завод, принадлежащий США, закрылся в 2013 году, а многие страны допустили сокращение своих производственных мощностей на фоне растущего неприятия атомной энергетики после катастрофы на АЭС "Фукусима" в Японии в 2011 году. В те годы обанкротились некоторые западные компании, участвующие в топливном цикле, в том числе французская Areva SA, американские Enrichment Co. и Westinghouse Electric.
Россия при этом продолжала наращивать долю рынка не только за счет имеющегося в мире парка ядерных реакторов, но и за счет щедрого финансирования новых зарубежных проектов.
1995-2013: Поставки 14 446 т низкообогащенного урана из России в США
Российско-американское соглашение о переработке и поставке урана было подписано в феврале 1993 года премьер-министром России Виктором Черномырдиным и вице-президентом США Альбертом Гором. Россия обязалась в течение 20 лет поставлять в США низкообогащенный уран (НОУ), полученный из 500 т высокообогащенного урана (ВОУ). Американцы же обязались принять, разместить на рынке, оплатить работу разделения и природный урановый компонент НОУ. Первая поставка низкообогащенного урана в США была произведена в мае 1995 года, а последняя — 14 ноября 2013 года. Всего в рамках сделки Гора-Черномырдина было вывезено 14446 т НОУ. Это значительно превышает объем всего произведенного урана в США за всю историю.
