Қазақстанның атом энергетикасы

ХХІ ғасырда уран жаһандық экономиканың стратегиялық өніміне айналды. Бүгінде өндірілетін әлемдік электр энергиясының 15% уранның үлесінде. Дүние жүзілік ядролық қауымдастықтың мәліметтерінше, 2009 жылғы наурыздың басында әлемде 436 ядролық реактор жұмыс істеп тұрды, 43 реактор жаңадан құрылып жатты, тағы 108 реактор жобалық дайындық кезеңінде болды, 266 жоба қарастырылып жатты. Демек, дүние жүзінде жаңадан жалпы 417 реактор салынатын болады.

Қарқындап келе жатқан әлемдік энергия тапшылығының алдын алу үшін, атом энергетикасын дамыту қажеттілігі бүгінгі күні тайға таңба басқандай анық жәйт. Осыған орай, жеткілікті мөлшерде жаңа қауіпсіз АЭС салу және оларды ядролық отынмен тұрақты түрде қамтамасыз ету заманымыздың өзекті мәселесі болып табылады. 

 Әлемдік атом энергетикасын  дамыту және қалыптастыру мерзімдерін  нақпа-нақ белгілеу жалпы әлемдік  мақсат – атом энергетикасын  тиесілі деңгейге жеткізіп, әлемдік  энергия тапшылығын қақпайлауға септігін тигізеді.

 Қазатомөнеркәсіп әлем  елдеріне бейбіт атом энергетикасын  дамытуда халықаралық бірлесу  тұжырымдамасын пайдалануды ұсынып  отыр. Төніп келе жатқан табиғи  уран тапшылығы, конверсия қызметі  мен байыту мәселелері, отын құрамаларын шығару және қауіпсіз әрі сенімді атом стансаларын салу бір елдің күшімен шешіле салмайды. Әлемдік энергия тапшылығын болдырмау үшін ядролық-отын айналымының тізбектерін дамыту мәселелерін кеңейтілген халықаралық бірлестік құру арқылы шешу керек.

 Энергиямен қамтамасыз  етудің осы бір тұжырымдамасына  сүйене отырып, Қазатомөнеркәсіп 2005 жылдан бастап тігінен интеграцияланған  трансұлттық компания құру бойынша  стратегиясын іске асырып келеді. Ол стратегияға сәулеленген отынды  қайта өңдеу және радиоактивті қалдықтарды орналастырудан өзге ядролық-отын айналымының барлық тізбектері кіріктірілген.

Жасыл: Қазатомөнеркәсіп жүзеге асырған ядролы-отын айналымының тізбектері ;

Көк: Қазатомөнеркәсіп компанияны дамыту стартегиясын жүргізу нәтижесінде қол жеткізілген ЯОА тізбектері;

Қызыл: құрылысы жоспарда жоқ өндірістер.

Қазақстанда бұрыннан бар ядролық-отын айналымының кейбір тармақтары тарихи жағдайлар нәтижесінде пайда болы. Кеңес Одағы кезінде Қазақстанның уран өнеркәсібі күрделі бірегей құрылымның бір тармағ ғана болатын. Ол «Орташа машинақұрылыс министрлігі» деп аталатын ядролық әскери-өнеркәсіптік кешен қарамағына енген.     КСРО ыдыраған соң, Қазақстанда ядролық отын айналымының үздіктелген тізбектері ғана қалды: табиғи уран өндірісі және отын таблеткаларын шығару. 

Әлемдік атом энергетикасының жетекші ойыншыларымен конверсиялық, байыту және отын құрамасы өндірістерін құруға қатысты келісімдерге қол қойя отырып, 2008 жылы Қазатомөнеркәсіп трансұлттық тігінен-интеграцияланған компания құру жоспарын мәресіне жеткізді.

Қазіргі күні компания төмендегі бағыттар бойынша қол жеткізілген уағдаластықтарды іске асыру бойынша жұмыстар атқаруда:

• Қазақстандағы уран өндірісін дамыту.
• Уран гексафторидінің өндірісін құру.
• Уран байыту өндірісін құру.
• Отын таблеткаларын сертификаттау.

Әлемдік ядролық энергетиканың сұранысын қанағаттандыру үшін дайын өнім (жылу бөлгіш құрамалар) әзірлеу.

ВБЭР-300 атом электрстансасын салу.

 Аталған бағдарламаларды  іске асыру арқасында «Қазатомөнеркәсіп»  атом энергетикасының әлемдік  нарағында жетекші орын алуға, компанияға және ел бюджетіне қосымша түсім әкелетін мейлінше толық үстеме құнды дайын өнім түрінде уран экспортын қамтамасыз етуге ниетті. 

Уран өндіру

Әлемдік экономика атом электр стансаларының жұмысы арқасында дамитыны бүгінгі күні айдан анық ақиқат. Бірте-бірте көптеген мемлекеттер атом реакторларының құрылысына қатысты амбициялық жоспарларын жария етуде. Осы жәйт болашақта орын алатын уран өніміне деген тапшылықты қанағаттандыру мәселесін туындатады. Осы үрдісті ескере келе, бірегей табиғи ресурстарды, қоршаған ортаға залалсыз тиімді технологияларды және заманауи басқармалық қабілетті пайдалана отырып "Қазатомөнеркәсіп" уран өндірісін қарқынды арттыруға бағытталған - "2003 жылғы 3000 тоннадан, 2010 жылға қарай - 15 мың тоннаға дейін" атты бағдарламаға бастамашы болды.

Аталған бағдарлама аясында Қазақстанда 16 жаңа кеніш іске қосылады деген жоспар қарастырылған. Нарық талабына сәйкес, алдағы уақытта еліміз өндіріс мөлшерін сұранысқа сай арттырып отырады.

Қазақстандағы кен орындары

Уран алдағы 100 жылдықта заманауи атом энергетикасындағы ядролық отынның шикізаттық негізі болып қала береді.

Қазақстан Республикасының жер қойнауында әлемдегі барланған уран қорының 19% шоғырланған – бұл шамамен 1,5 млн. тоннаға тең. Ел аумағындағы анықталған ондаған уран кен орындарының әрқайсысы қалыптасу және практикалық маңызы жөнінен әрқалай. Геологиялық ұстанымы, генетикалық белгілері және аумақтық ерекшеліктерінің ортақтығы оларды мынадай алты уран кеніші ауданы құрамында алып қарауға мүмкіндік береді: Шу-Сарысу, Сырдария, Солтүстік Қазақстан (Көкшетау), Маңғышлақ (Каспий маңы), Кіндіктас-Шиелі-Бетпақдала (Балқаш маңы) және Іле.

Шу-Сарысу уран кеніші ауданы

Уранның түзілуі қабаттың тотығуы зонасындағы аймақтық майданға байланысты. Жалпы қорлар мен ресурстар бүкіл Қазақстан қоры мен ресурстарының 54 % құрайды. Қазіргі таңда Уанас, Мыңқұдық, Қанжуған және Мойынқұм кен орындарында уран өндіру жерасты ұңғымалы шаймалау әдісімен жүргізілуде.

Сырдария уран кеніші ауданы

Уранның түзілуі қабаттың тотығуы зонасындағы аймақтық майданға байланысты. Аудандағы уран қоры бүкіл Қазақстан қорының 20 % құрайды. Уран өндірісі жерасты шаймалау әдісімен. Солтүстік және Оңтүстік Қарамұрын кен орындарында жүргізілуде.

Солтүстік Қазақстан уран кеніші ауданы

Ауданның уран кен орындары протерозой және палезой қатпарлы кешендерінде желілі-штокверлі түзілу түрінде көрініс тапқан. Мұндағы уранның жиынтық қоры бүкіл отандық қордың 17 %-на тең. Қазіргі таңда Шығыс кен орнында уран шахталық әдіспен алынуда.

Маңғыстау ауданындағы уранның түзілуі

Каспий маңы ауданы фосфариттенген балықтар сүйегінің жинақталуынан түзілген бірегей кен орындарын құрайды. Уран қоры Қазақстан қорының 2 %-на тең. Қазір мұнда уран өндірілмейді.

Кіндіктас-Шиелі-Бетпақдала немесе Балқаш маңы ауданы

Уран кен орындарының негізгі типі – континентальды жанартау кешендеріндегі эндогенді желілі-штокверлі кен орындары. Басты кен орындары толық игерілген. Қалған уран қоры республика қорының 0,5 % құрайды.

Іле уран кеніші ауданы

Негізгі қорлар қоңыр көмір қатпарларының жоғарғы қабаты тотығуынан түзілген уран-көмір кен орындарымен байланысты. Мұнда Қазақстан қорының 6,5 % шоғырланған. Қазіргі таңда уран өндірілмейді.

Инфрақұрылым

2004 жылы Қазақстанда  уран өндіру қарқынын арттыру  жөніндегі өзінің бағдарламасын  ресми түрде ұсынбай тұрып-ақ, Қазатомөнеркәсіп жаңа кеніштер құрылысына және қолданыстағы өндірісті жаңалауға кіріскен болатын.

 Компания мамандары  жасап шыққан жұмыстың дәл  кестесі мен желілік жоспарлау  Қазатомөнеркәсіпке өзінің әріптестерімен  бірге тез әрі артық шығындарсыз және қосымша адам күшінсіз алға қойылған міндеттерді жүзеге асыруға мүмкіндік әперді.

 Құрылыстың және кеніштерді  өнеркәсіптік қолданысқа берудің  жоғары қарқынын бәсеңдетпеу  үшін Қазатомөнеркәсіп қажетті  инфрақұрылым нысандарын құру  бойынша жұмыстарды қатар жүргізді:

783 шақырымдық электр  желісі тартылып, ескілері жаңартылды;

 Жақын болашақта тағы 172 шақырымдық электр желісі іске  қосылатын болады;

13 қосалқы станса құрылып, жаңартылды;

Жалпы ұзындығы 557 шақырымдық автомобиль жолы салынып, жаңартылды;

Сырдария өзені үстінен  303 метрлік жаңа көпір құрылды;

Арыс өзені үстінен өтетін жаңа көпір пайдалануға тапсырылды;

Таукент және Көкшоқы кенттеріндегі жүкті ауыстырып тиейтін екі база кеңейтіліп, жұмысы жетілдіріле түсті, ал Жаңақорған және Темір стансаларында жаңадан осындай екі база салынып, енді Әппақ кентінде тағы бір базаның құрылысы жоспарланған;

Ұзындығы 2,5 шақырымдық темір жол тармағы тартылған жаңа станса салынды;

Жақын болашақта Әппақ кентінен Жаман Айбат стансасына дейінгі аралықты жалғайтын ұзындығы 150 шақырымдық темір жол тармағы тартылатын болады;

«СКЗ-U» күкірт қышқылы зауытының құрылысы жоспарланған. Жаңа зауыт Иіркөл, Заречное, Оңтүстік Заречное, Қорасан-1, Қорасан-2, Солтүстік және Оңтүстік Қарамұрын кеніштеріне қажетті мөлшерде күкірт қышқылын жеткізіп бермек. Жобалық қуатына сәйкес зауыт жылына 500 000 тонна немесе тәулігіне 1500 тонна күкірт қышқылын өндіретін болады. Құрылыс жұмыстарын 2009 жылғы наурызда қолға алып, 2011 жылдың үшінші тоқсанында зауытты пайдалануға тапсыру жоспарланған.

 

Байыту

Уран-235 радиоактивті изотобының шоғырын табиғи уранда кездесетін 0,7 пайыздан ядролық отын өндірісі мақсатында қолдану үшін 3,5-4,5 пайызға немесе әскери мақсатта қолдану үшін 90 пайызға арттыру – уранды байыту деп аталады. Уранды байыту технологиясы таралуы шектелген технологиялар қатарына жатады.

2006 жылғы 12 қазанда уран  байытатын Қазақстан-Ресей біріккен  кәсіпорны «Уран байыту бойынша  орталық» құрылды. Қатысушылардың  үлесі 50 пайызға (Қазатомөнеркәсіп) 50 пайыз (Техжабдықэкспорт). Қазіргі кезде Ангарск қаласындағы (Ресей, Иркутск облысы) уран байытатын зауыт құрылысы техника-экономикалық негіздемені жасап шығу және келісу кезеңінде тұр. Алғашқы өнімді алу 2011 жылға межеленген. 5000000 ЕРР жобалық қуатқа шығу 2013 жылы жүзеге аспақ. Уран экономикалық тұрғыдан тартымды, қуатты үнемдеуші газдыцентрифугалық әдіс арқылы байытылатын болады.

   2007 жылғы мамыр  айында Ресей мен Қазақстан  уран байыту бойынша халықаралық  орталық (УБХО) құрды. Орталықты құрудағы  негізгі мақсат - ядролық емес  мемлекеттерге таратпау режимі тұрғысынан күрделі технологияларға ұлықсат берместен байытылған уран алуға мүмкіндік беру. Байытылған уран АЭС үшін ядролық отын дайындауға пайдаланылады. Уран байыту бойынша халықаралық орталық Ангарскідегі (Ресей, Иркутск облысы) ФГУП базасында Ангарск электролизді химиялық комбинатын ұйымдастыруды жоспарлаған. Бұл орталықтың құрылуына МАГАТЭ мамандары қолдау білдірді. Бүгінгі таңда уран байыту бойынша халықаралық орталыққа Ресей (акциялардың 90%) мен Қазақстан (акциялардың 10%) ғана мүше. 2008 жылдың соңына қарай Армения қосылады деп күтілуде. Ресей тарапы оған тағы 10% акциясын ұсынбақ. Бұл жобаға сондай-ақ Бельгия, Оңтүстік Корея және Канада сияқты елдер де қызығушылық танытып отыр.

   Осынау кәсіпорындардың  құрылуы Қазақстан Республикасының Премьер-министрі мен Росатом басшыларының 2006 жылғы 25 шілдеде өткен жұмыс барысындағы кеңесі кезінде «Техжабдықэкспорт» ААҚ, «Атомқұрылысэкспорт» ЖАҚ және «Қазатомөнеркәсіп» ҰАК» АҚ қол қойған меморандумда ескерілген болатын. Сондай-ақ бұл Ресей Федерациясы мен Қазақстан Республикасы президенттерінің Атом энергиясын бейбіт мақсатта қолдану саласындағы ынтымақтастық туралы 2006 жылғы 25 қаңтардағы біріккен мәлімдесінде көрсетілген Ресей мен Қазақстанның ядролық-өнеркәсіптік кешені кәсіпорындарын интеграциялау бойынша бірінші кезектегі міндеттерді жүзеге асырудағы алғашқы нақты қадамдар болып табылады.

Жылу бөлгіш құрамалар

Жылу бөлгіш құрамалар шығару ядролық өндірістің соңғы буыны болып табылады.

 Отын таблеткалары  цирконий ерітіндісінен (циркалоя) жасалған түтіктерге салынып, отын өзекшелері әзірленеді, оларды жылу бөлгіш элементтер (ЖБЭЛ) деп атайды. АЭС жұмысында пайдалану үшін ЖБЭЛ-ді 200 данадан біріктіріп, толық отын жиынтықтарын жасайды.

 Кез-келген реактор  түрі үшін отын құрамаларын жасау технологиясының 80 пайызы бірдей болып келеді. Ал жұмыстың 20 пайызы нақты бір реактор түріне икемделіп жүргізіледі.

2008 жылдың маусым айында  «Қазатомөнеркәсіп» пен француздық  «АРЕВА» компаниялары ядролық  отын айналымы саласындағы әріптестікті  дамыту бойынша Келісім жасады. Аталған құжатқа сәйкес, «АРЕВА» компаниясы «Қазатомөнеркәсіптің» құрамындағы Үлбі металлургия зауытында қуаттылығы жылына 1200 тонна отын жиынтықтарын шығаратын өндірістің негізін қалауға техникалық қолдау көрсетеді. Құрылып жатқан біріккен кәсіпорын аясындағы (Қазатомөнеркәсіп – 51 %, АРЕВА 49%) құрама жасау өндірісінің ішіне француздық дизайндағы реакторларға арналған қуаттылығы 400 тонна құрайтын жеке өндіріс желісі іске қосылады. Бұл құрамаларға отын таблеткаларын «Қазатомөнеркәсіп» компаниясы жеткізіп тұратын болады.

 Аталмыш өнімді өткізу  жұмыстарын Қазатомөнеркәсіп – 51 % және АРЕВА – 49% компаниялары  қатысуымен құрылған біріккен  кәсіпорын қолына алмақ.

 Жылына 800 тонна уран  өнімін құрайтын қалған қуаттылықтар (Қазатомөнеркәсіп – 100 %) дизайны сан түрлі реакторларға арналған отын таблеткаларын шығаратын болады.

 Зауыт құрылысын 2009-2012 жылдары жүргізу жоспарланып  отыр. Алғашқы өнім 2013 жылы шығарылатын  болады.

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

 

 

1. «Табиғи және техногендік сипаттағы төтенше жағдайлар туралы» Қазақстан Республикасының Заңы;