На сколь­ко хва­тит урана в РФ с уче­том воз­мож­но­стей тех­но­ло­гии БН

Когда мы рас­смат­ри­ва­ли "Пер­спек­ти­вы за­ме­ны ге­не­ри­ру­ю­щих мощ­но­стей на атом­ные в РФ в пе­ри­од с 2020 по 2050 годы.", то с со­вер­шен­ной оче­вид­но­стью встал во­прос: а на сколь­ко вре­ме­ни хва­тит за­па­сов об­ще­го ко­ли­че­ства урана (обоих его до­бы­ва­е­мых изо­то­пов), при усло­вии со­хра­не­ния плот­но­сти энер­го­по­то­ка и су­ще­ству­ю­щих де­мо­гра­фи­че­ских мо­де­лей?

По­про­бу­ем разо­б­рат­ся в этом во­про­се.

Ре­ко­мен­дую пе­ре­чи­тать, из­вест­ную боль­шин­ству при­сут­ству­ю­щих ста­тью ав­то­ра Already Yet: Ядер­ная спич­ка (NUC2).

I. ЭНЕР­ГЕ­ТИ­ЧЕ­СКАЯ СО­СТАВ­ЛЯ­Ю­ЩАЯ.

Ми­ро­вые за­па­сы урана, по со­сто­я­нию на 2011 год, со­став­ля­ют 5 327 200 тн. Об­ра­щаю ваше вни­ма­ние на два факта:

1. это за­па­сы обоих изо­то­пов.

2. это из­вле­ка­е­мые за­па­сы урана с из­держ­ка­ми про­из­вод­ства на уровне $130.

Доля за­па­сов урана на га­ран­ти­ро­ван­но до­ступ­ной нашей стране тер­ри­то­рии     со­став­ля­ет 31%, и в на­ту­раль­ном вы­ра­же­нии - 1 666 800 тн:

1. РФ               -  487 200.

2. Ка­зах­стан    -  629 000.

3. ЮАР            -  279 100.

4. Укра­и­на      -  119 600.

5. Уз­бе­ки­стан  -   96 200.

6. Мон­го­лия    -   55 700.

Можно рас­смат­ри­вать раз­ви­тие этого кон­гло­ме­ра­та в целом, но для на­ча­ла оце­ним толь­ко нашу стра­ну, ведь мир во всем мире мы от­ка­за­лись стро­ить чет­верть века назад, не так-​ли?

Итак, на тер­ри­то­рии РФ из­вле­ка­е­мые за­па­сы со­став­ля­ют 487 200 тонн. Много? Мало? А вот да­вай­те сов­мест­но раз­бе­рем­ся.

Из ста­тьи "Пер­спе­ки­вы за­ме­ны ..." берем сле­ду­ю­щую цифру: в пе­ри­од с 2020 по 2050 годы нам тре­бу­ет­ся по­стро­ить 360 бло­ков типа БН-1200.

В на­сто­я­щее время в Рос­сии на 10 дей­ству­ю­щих АЭС экс­плу­а­ти­ру­ет­ся 33 энер­го­бло­ка общей чи­стой мощ­но­стью 23,643 ГВт.

Для упро­ще­ния пред­ста­вим, что уже в на­сто­я­щее время по­стро­е­ны все 360 бло­ков, ста­рые вы­ве­де­ны из экс­плу­а­та­ции и за­ме­не­ны но­вы­ми В итоге общее ко­ли­че­ство бло­ков, ра­бо­та­ю­щих од­но­вре­мен­но со­став­ля­ло бы около 400. Вот от этой цифры и будем от­тал­ки­ват­ся.

Дан­ные для БН 1200:

• Но­ми­наль­ная теп­ло­вая мощ­ность ре­ак­то­ра - 2800 МВт
• элек­три­че­ская мощ­ность - 1220 МВт
• КПД брут­то - 43.6% (КПД по элек­три­че­ству)
• КПД нетто - 40.5% (по­ла­гаю КПД по элек­три­че­ству минус за­тра­ты элек­тро­энер­гии на соб­ствен­ные нужды станции-​сколько энер­гии от­да­ем в сеть).

Пе­ре­мно­жив ко­ли­че­ство бло­ков и их мощ­ность по­лу­чим 488 ГВт.

Со­глас­но дан­ным ОЭСР, в мире функ­ци­о­ни­ру­ет 440 ре­ак­то­ров ком­мер­че­ско­го на­зна­че­ния, ко­то­рые по­треб­ля­ют в год 67 тыс. тонн урана.

В 30 стра­нах мира экс­плу­а­ти­ру­ет­ся 193 атом­ные элек­тро­стан­ции с 435 энер­го­бло­ка­ми общей элек­три­че­ской мощ­но­стью 372 751 МВт. 

Цифры немно­го от­ли­ча­ют­ся, но это не кри­тич­но. Раз­де­лив мощ­ность на ко­ли­че­ство бло­ков по­лу­чим сред­нюю мощ­ность од­но­го блока, рав­ную 0,855 ГВт. Т.е. для вы­ра­бот­ки мощ­но­сти в год 5,56 МВт нужно за­тра­тить одну тонну урана: 372 751/67 000 = 5,56 МВт/тн.

Я по­ни­маю, что пря­мая про­пор­ция не даст точ­ный ре­зуль­тат, но я к нему и не стрем­люсь, а хочу по­лу­чить по­ря­док цифр.

Итак, для вы­ра­бот­ки 488 ГВт нам по­тре­бу­ет­ся около 87 000 тн урана в год. Если вспом­нить цифру 487 200, то можно прий­ти в ужас: урана хва­тит всего на 5,6 лет! Но мы за­бы­ли, что в при­род­ном уране изо­то­па 235 всего 0,7%. И если учи­ты­вать, что при ис­поль­зо­ва­нии тех­но­ло­гии БН "горит" и его брат уран-238, ко­то­ро­го в при­ро­де осталь­ные 99,3% (и ко­то­рый в офи­ци­аль­ную ста­ти­сти­ку по до­бы­че урана не вхо­дит), то цифра по­лу­ча­ет­ся со­всем дру­гой: 800 лет.

Прошу чи­та­те­лей про­ве­рить на ошиб­ки, перед тем, как пе­рей­ти к оцен­ке де­мо­гра­фи­че­ской со­став­ля­ю­щей и ее вли­я­нию на сроки обес­пе­чен­но­сти энер­ги­ей.