Новосибирский завод химконцентратов (НЗХК) входит в состав компании ТВЭЛ и относится к топливному дивизиону Росатома. ТВЭЛ — монополист по поставке ядерного топлива для российских АЭС, судовых и исследовательских реакторов страны. Росатом контролирует всю цепочку работы АЭС — от добычи ураносодержащей руды и постройки атомных станций до регулярной поставки топлива. А на НЗХК это топливо производят.

Фотографии и текст Славы Степанова

В цехах НЗХК выпускают таблетки из спрессованного диоксида урана, укладывают их в трубки из циркониевого сплава и собирают в тепловыделяющие сборки (ТВС), которые затем отправляются на атомные станции. Завод выпускает ТВС для реакторов ВВЭР-1000 и ВВЭР 1200, которые Росатом строит в России, Европе, Азии и на Ближнем Востоке. Часть ТВС производятся для распространённых на западе серии PWR, а также для исследовательских реакторов. Росатом — оператор 20% всех исследовательских реакторов в мире.

В 2023 году Новосибирский завод химконцентратов отметил 75-летний юбилей. Каждый шестой реактор в мире работает на ядерном топливе ТВЭЛ. Кроме ядерного топлива, на заводе выпускают самый чистый в мире литий, а Литий-7 закрывает 70% мирового потребления.

1. Ядерное топливо — это не просто вещество, которое перерабатывается в реакторе и генерирует тепловую энергию. Это сложное техническое устройство, которое позволяет реализовать процесс ядерного деления. То есть нельзя просто взять уран и «залить» его в «бак» реактора — всё гораздо сложнее.

В качестве ядерного топлива используют тепловыделяющие сборки (ТВС) — это кассеты, которые состоят из нескольких сотен тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) и несущего каркаса. Если проще — это приблизительно 300 тонкостенных трубок диаметром 9 мм и длиной около 4 метров, которые собраны в единую конструкцию. А каждая трубка заполнена таблетками из спрессованного диоксида урана и заварена с двух сторон. Именно такие ТВС — конечный продукт Новосибирского завода химконцентратов.

2. Урановая руда для производства топлива добывается в Забайкальском крае и Казахстане. На добывающих предприятиях получают сухой урановый концентрат — «жёлтый кек». Затем концентрат очищают от примесей (аффинаж) и переводят в гексафторид урана с природным содержанием изотопа U-235. В таком виде продукт приходит на обогатительный комбинат — и, наконец, отправляется на НЗХК. На заводе из сырья делают ядерное топливо и собирают ТВС для атомных станций.

3. Внутри ТВЭЛ находятся топливные таблетки — прессованный и шлифованный диоксид урана. Вес одной таблетки — 4,5-5 грамм. По эффективности она заменяет 900 кг каменного угля, 750 м³ газа или 650 кг нефти.