Кризис, охвативший глобальный рынок медицинских радиоизотопов, остаётся незамеченным для широкой общественности. Однако острая нехватка генераторов технеция, возникшая второй раз за неполный год из-за технических проблем у стареющих реакторов-производителей молибдена, угрожает не абстрактным фондовым индексам, а реальным человеческим жизням.

Экспертное сообщество внимательно отслеживает положение дел на тех немногих установках, которые ещё в состоянии выдавать ⁹⁹Mo в объёмах, требующихся рынку. Одним из таких реакторов является реактор "Safari-1" в Южно-Африканской Республике.

До сих пор южноафриканцы избегали явных трудностей в своей работе. Частично в этом им помогло неактивное использование "Safari-1" в 80-ые годы, позволившее сохранить ресурс оборудования. Но вскоре реактор ожидает серьёзное испытание - по политическому требованию Соединённых Штатов он должен быть переведен на работу с топливом из низкообогащённого урана.

"Safari-1" - от бомбы для апартеида до ядерной медицины

Реактор "Safari-1" был построен в ЮАР при помощи Соединённых Штатов в рамках двухстороннего договора от 1957 года. Прототипом "Safari-1" послужил исследовательский реактор ORR в Окридже.

"Safari-1" - это легководный аппарат типа tank-in-pool. Его проектная мощность составляет 30 МВт(тепловых), но в реальности он никогда не эксплуатировался на мощности свыше 20 МВт.

Реактор находится в ядерном центре "Пелиндаба" в 40 км к юго-западу от Претории. Впервые он был выведен на критику 18 марта 1965 года. Ядерное топливо для "Safari-1" - высокообогащённый уран - изначально поставлялось из Соединённых Штатов.

Впоследствии в ЮАР был построен обогатительный завод "Y-plant", где разделение изотопов осуществлялось при помощи уникального аэродинамического процесса. Начиная с середины 80-ых годов, "Safari-1" работает исключительно на местном топливе - уране обогащением 45% или 93%. Специалисты ЮАР также самостоятельно производят мишени для производства ⁹⁹Mo, в которых содержится уран с обогащением 45%.

Хотя официально ядерная программа ЮАР времён апартеида носила мирный характер, в реальности в 1971 году тайным решением премьер-министра Карла де Вета в стране была начата разработка ядерной взрывчатки. Вклад, внесённый в создание бомбы реактором "Safari-1", остаётся до конца не изученным, но по объективным причинам он не может быть слишком большим.

В 1977 году советский спутник обнаружил ведущиеся в ЮАР на военной базе "Вастрап" в пустыне Калахари подготовительные работы для испытания ядерного оружия. Разразился международный скандал, повлекший за собой резкое свёртывание объёма международного сотрудничества с Преторией.

Оставшись без американского топлива, реактор "Safari-1" был вынужден сократить периоды своего пребывания на мощности. Второе дыхание пришло к этому аппарату только в начале 90-ых годов, после присоединения ЮАР к ДНЯО и публичного раскрытия президентом Фредериком де Клерком деталей военной ядерной программы этой страны.

В наши дни "Safari-1" работает исключительно на мирные цели. Он используется для получения изотопа ⁹⁹Mo, широко применяющегося в ядерной медицине. Регуляторы ЮАР выдали реактору лицензию до 2020 года, и эксплуатирующая организация надеется, что сумеет успешно доработать до этого срока.

По принятой в Пелиндабе стандартной процедуре, "Safari-1" находится на мощности 20 МВт в течение примерно 5 недель, после чего останавливается на перегрузку и ППР протяжённостью 3-5 суток. Это позволяет обеспечивать общую кампанию 312-317 эффективных суток в год.

HEU-LEU для Safari

В 2005 году министерство минералов и энергетики ЮАР одобрило программу по переводу "Safari-1" на низкообогащённый уран. Необходимость этого объяснялась современными тенденциями в режиме нераспространения, направленными на удаление из сферы мирного атома урана с обогащением выше 20% (так называемый порог МАГАТЭ).

В плане предполагалось, что полный перевод реактора на новый вид топлива произойдёт в течение 3-4 лет. На первом этапе от атомщиков требовалось оценить возможности местной промышленности по выпуску топливных элементов для "Safari-1" из низкообогащённого урана.

Однако программа сразу же столкнулась с большими трудностями. Призванные для независимой экспертизы иностранные консультанты выдали заключение, что заводы ЮАР не смогут наладить выпуск надёжного топлива без международной помощи. Риск появления дефектов топлива в "Safari-1" был признан недопустимо большим. Он был связан с неспособностью производителей обеспечивать малый разброс толщин оболочек, выдерживать гомогенное распределение урана по топливному элементу и рядом других проблем.

После обсуждения возникшей ситуации в ЮАР было принято решение отложить выпуск первых кассет для "Safari-1" с низкообогащённым ураном до 2010-2011 годов.

Одновременно на реакторе начались испытания с импортным низкообогащённым топливом. В январе 2006 года в зону были загружены две сборки, купленные у французской группы AREVA. Они находились в реакторе в течение 9 кампаний и набрали в итоге по 65% глубины выгорания.

После того, как испытания французских сборок были признаны успешными, атомщики ЮАР проверили в "боевых условиях" так называемые "гибридные" сборки. Они состояли из французских топливных пластин и ряда компонент, произведенных в ЮАР. Их первая опытная загрузка в активную зону произошла в сентябре 2007 года, а партия составила 4 кассеты.

Программа испытаний гибридных кассет на реакторе "Safari-1" продолжится в 2008 году. Она предполагает загрузку и облучение, в общей сложности, 20 сборок. Однако из-за сохраняющихся у местных производителей технологических проблем, полный перевод реактора на использование топливных элементов с низкообогащённым ураном производства ЮАР не произойдёт ранее, чем в 2010-2011 годах.

А это означает, что до этого времени "Safari-1" сможет спокойно работать в качестве производителя ⁹⁹Mo, не опасаясь сложностей, которые могли бы возникнуть благодаря политическому решению о смене вида ядерного топлива.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 16.10.2008

Темы: Исследовательские реакторы, Африка, ЮАР, Радиоизотопы, Ядерная медицина