חקר ייצור דלק גרעיני: תובנות מהמפעל המתכותי בקזחסטן
אסטאנה – קזחסטן מתכוננת למשאל עם ציבוריה כדי לקבוע את מיקומה של תחנת הכוח הגרעינית הראשונה שלה. מומחים רבים מאמינים שהצעד הזה יסלול את הדרך לפיתוח האנרגיה הגרעינית במדינה. אם הציבור יצביע בעד בניית כוח גרעיני, עולה שאלה קריטית: מאיפה יגיע הדלק?
תשובה פוטנציאלית נמצאת באוסקמן, ביתו של המפעל המתכות אולבה (UMP). סוכנות Kazinform ביקרה לאחרונה במתקן ייחודי זה במרכז אסיה כדי ללמוד עוד על פעילותה.
נוסד באוקטובר 1949, המפעל המטלורגי של Ulba (UMP) ביסס את עצמו כאחד היצרנים המובילים בעולם של מוצרי אורניום, בריליום, טנטלום וניוביום. זה נותן מענה לצרכים של אנרגיה גרעינית, אלקטרוניקה, מטלורגיה ותעשיות אחרות. מאז 1997, UMP היא חלק מחברת האטום הלאומית קזטומפרום, המייצגת את האינטרסים של קזחסטן בתעשיית הגרעין.
במפעל Ulba-TVS, מתקן בתוך UMP, מייצרים רכיבי דלק אורניום לתחנות כוח גרעיניות. לדברי יוליה אנטונובה, ראש מחלקת יחסי הציבור של החברה, מפעל Ulba-TVS הוא מיזם משותף קזחי-סיני, עם 51% מהמניות בבעלות UMP ו-49% של CGNPC-URC הסינית.
"המפעל ייחודי בכך שהוא המפעל היחיד בקזחסטן ובמרכז אסיה שמייצר דלק לתחנות כוח גרעיניות. כושר הייצור המתוכנן הוא 200 טונות של אורניום מועשר נמוך בשנה, שווה ערך לכ-440 מכלולי דלק בשנה. בשנת 2024 מתוכנן להגיע ליכולת עיצוב מלאה. ציוד המיוצר בצרפת, גרמניה, ארה"ב, סין וקזחסטן מותקן כאן", הסבירה אנטונובה.
מכלול דלק הוא מוצר הנדסי מיוחד המיועד להפקת אנרגיה תרמית בכור גרעיני. בתוך המכלול מונחות כדורי דלק העשויים מאורניום, הממלאים תפקיד מכריע בתהליך ייצור האנרגיה הגרעינית.
הייצור של מכלול דלק מתחיל באורניום טבעי שנכרה בקזחסטן. עם זאת, לפני שניתן יהיה להשתמש בו כדלק גרעיני, יש להמיר אורניום טבעי להקספלואוריד (UHF) ולהעשיר אותו באיזוטופ 235, בדרך כלל לפחות מ-5%. תהליך זה כולל שליחת אורניום טבעי לרוסיה להמרה והעשרה. האורניום המועשר מועבר לאחר מכן ל-UMP לייצור אבקות וכדורי דלק.
המפעל פועל באופן רציף, כאשר העובדים עובדים בשלוש משמרות כדי להבטיח ייצור ללא הפרעה.
כדורי הדלק מועברים לייצוא ומורכבים למכלולי דלק. תהליך זה מתרחש על פס ייצור דלק ייעודי הכולל במת הרמה, במה סיבובית להרכבה ושולחן למשיכת מוטות דלק.
מוטות דלק נוצרים באמצעות טכנולוגיה מתקדמת. צינורות החיפוי מונחים ידנית על שולחן חיפוי לפני הזזה אוטומטית לאורך קו ההובלה. המפעיל עוקב אחר התהליך ומבטיח כי כל חריגה מטופלת באופן מיידי. לאחר שלבים כגון טיהור, בקרת טוהר, ריתוך ובדיקה ויזואלית, הצינורות ממולאים בכדורים באמצעות מעמיס רעידות.
התהליך לא מסתיים שם. אלמנטי הדלק מחוברים לאחר מכן לשלד – מסגרת טטרהדרלית העשויה מצינורות וסורגים היוצרים את המבנה של מכלול הדלק. מכונה רובוטית מיוחדת מרתכת את המכלול הזה ובודקת את הדיוק באמצעות מכונת מדידת קואורדינטות.
כל מכלול דלק אוגר 450 ק"ג אורניום, ויכולת התכנון של המפעל מאפשרת לייצר 440 מכלולי דלק מדי שנה. תחת פיקוח קפדני, מוצרים מוגמרים אלה מיוצאים לסין באמצעות רכבת, הודות לשותפות עם CGNPC-URC. בשנים האחרונות בוצעו חמישה משלוחים של מכלולי דלק (עד 150 טונות של אורניום מועשר נמוך) לתחנות כוח גרעיניות סיניות. נכון ליולי 2024, הושלמו שמונה משלוחים, או 240 טונות של אורניום מועשר נמוך.
הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (סבא"א) בודקת את המפעל לעתים קרובות. מאז הקמתה, ל-UMP יש רקורד בטיחותי ללא רבב, ללא מצבי חירום שדווחו עד כה.
ה-UMP הוא גם בַּיִת לבנק אורניום מועשר נמוך (LEU), מאגר של אורניום מועשר נמוך בצורת אורניום הקספלואוריד (UF6) שבשליטת סבא"א. בנק LEU הוא רזרבה מובטחת למדינות החברות בסבא"א במקרה של הפרעות באספקה.
בנק LEU החל לפעול באופן רשמי בדצמבר 2019, עם נפח נוכחי של 90 טון של אורניום מועשר נמוך. הרזרבה טרם נוצלה, מה שמדגיש את החוסן של שרשרת אספקת הדלק הגרעיני העולמי.
