Развитие мировой экономики будет все больше требовать поиска альтернатив углю, нефти и природному газу. В числе таких альтернатив органическому топливу ядерная энергия, безусловно, занимает первое место. Уже сегодня в мире АЭС обеспечивают около 16% всей вырабатываемой электроэнергии.
Сейчас во всем мире насчитывается 441 действующий ядерный реактор, еще около двух сотен находятся в процессе строительства или планируются к постройке. Для их работы в прошлом году потребовалось более 170 миллионов фунтов урана (в качестве меры веса английский фунт равен 453,59237 грамма или 16 унциям). К этому нужно добавить несколько сотен реакторов кораблей и подводных лодок, также употребляющих уран. Между тем современное производство урана во всем мире оценивается примерно в 100 миллионов фунтов, что означает наличие дефицита в потреблении урана в 70 миллионов фунтов.
С тех пор как уран превратился в стратегическое сырье, началась настоящая охота за его рудами. Почти все уголки земного шара были обследованы на наличие урана, благо свойства его соединений - радиоактивность и способность светиться в ультрафиолетовых лучах - сами подсказали принципы конструирования новых чувствительных поисковых приборов. Оказалось, что средняя концентрация урана в земной коре довольно велика - 3*10-4%. Это значит, что урана на нашей планете больше, чем серебра, висмута или ртути. Существуют даже некоторое породы и минералы, в которых содержание урана значительно выше этой средней величины. Так, в тонне гранита - около 25 грамм урана. При этом полная энергия этих 25 грамм эквивалентна теплосодержанию 125 тонн каменного угля.
Всего в относительно тонком, двадцатикилометровом, верхнем слое Земли заключено около 1014 тонн урана. Это громадная величина, способная удовлетворить все энергетические потребности человечества на многие тысячелетия. Энергия этого урана оценивается астрономической цифрой - 2,36*1024 киловатт-часов. Это в миллионы раз больше, чем могут дать все разведанные и предполагаемые месторождения горючих ископаемых.
Минералов урана известно много - около 200. Однако далеко не все они имеют промышленное значение. То есть, не всякую породу, содержащую уран, считают рудой. Основной принцип классификации "руда - не руда" связан с процентным содержанием урана в породе. Сегодня "проходной балл" определяется в 0,1%, но в наши дни бывает выгодно извлекать уран и из более бедных руд. В Южной Африке, например, извлекают уран из руд, содержащих всего 0,01% урана. Наряду с ураном эти руды содержат также золото, которое и является основным объектом промышленной добычи. Кроме золота, из урановых минералов часто одновременно извлекают медь, титан, тантал и ряд редкоземельных металлов. Около 12% мирового выпуска урана приходится на производства, где уран извлекается в качестве побочного продукта.
Ядерный реактор, который иногда образно именуют "атомным котлом", на самом деле существенно отличается от "котлов" ТЭЦ. Если в обычных топках горючее полностью (или почти полностью) сгорает, то в ядерном реакторе все обстоит иначе. В рабочем цикле выгорает лишь незначительная доля урана: "протопить" реактор до полного выгорания ядерного горючего технически невозможно. По крайней мере, человечество таких способов пока не изобрело. В реакторе уран "зашлаковывается" продуктами деления; меньше в нем становится урана-235; цепная реакция неизбежно начинает глохнуть, и поддержать ее можно, только сменив так называемые твэлы (топливовыделяющие элементы). А в отработанных твэлах остается еще большая часть ядерного горючего, и уран из них можно вновь пустить в дело. Поэтому старые твэлы снимают и отправляют на переработку: растворяют их в кислотах и извлекают уран из раствора. При этом выделяют уран практически теми же методами, как и при получении его из руды. Этот процесс именуют рециклингом (утилизацией) отработанного ядерного топлива.
Россия, являясь страной, обладающей как большими запасами урановых руд, так и ядерными технологиями, в то же время сталкивается здесь с определенными проблемами. Правительство РФ уже разработало и утвердило Энергетическую стратегию России на период до 2020 года. Согласно этому документу предполагается, что увеличивающиеся потребности экономики нашей страны в электроэнергии в значительной степени станут покрываться за счет прироста ее выработки на АЭС. Ныне Россия производи на своих АЭС 130 миллиардов кВт часов, атомная энергетика дает 16% всей электроэнергии страны. К 2010 году АЭС России должны выйти на параметр выработки 195 миллиардов кВт часов, а к 2020 году - 300 миллиардов кВт часов. То есть доля атомной электроэнергии должна вырасти с 16 до 23-25% в общем балансе. Такие запланированные темпы роста резко увеличивают потребности атомной энергетики в уране: к 2010 году России понадобиться получать до 17 тысяч тонн, а к 2020 году до 20,5 тысяч тонн урана ежегодно. И этот прогноз базируется на том, что Россия не будет наращивать экспорт низкообогащенного урана, а также лишь незначительно увеличит экспорт топливных сборок (ТВС) - в 1,1-1,2 раза.
Уже сегодня в России производство природного урана составляет лишь около 20% от потребностей. Пока дефицит покрывается за счет накопленных еще в советское время складских запасов. В отношении того, насколько их хватит, существуют разные мнения. Часть экспертов, например из Всемирной ядерной ассоциации, утверждает, что они могут быть исчерпаны уже через 10-15 лет. Глава Росатома Сергей Кириенко считает, что складских запасов урана в России хватит более чем на 50 лет. Однако и он признает необходимость многократного увеличения добычи урана для обеспечения потребностей растущей атомной промышленности. К 2010 году требуется увеличить производство природного урана вкупе с ростом его закупок за рубежом до 7,5 тысяч тонн в год, а к 2020 году этот рост должен достичь 14-15 тысяч тонн.
Выше мы приводили цифры запасов урана в верхнем слое земной коры, однако они имеют пока больше научно-теоретическое, чем практическое значение. Мировые же разведанные запасы урана сегодня составляют чуть более 3,5 миллионов тонн. Примерно 96% их сосредоточено всего в 11 странах мира.
Мировым лидером здесь выступает Австралия, располагающая четвертью всех мировых разведанных запасов - 989 тысяч тонн. Казахстан имеет в своих недрах 622 тысячи тонн урана, а Россия - 615 тысяч тонн, то есть обе эти страны (Россия и Казахстан) располагают примерно по 15% мировых разведанных запасов каждая. Запасы Канады составляют 441 тысяч тонн, или 11% от мировых; ЮАР - 398 тысяч тонн - 10%; Украина - 250 тысяч тонн - примерно 6%; Нигер - 227 тысяч тонн - примерно 6%; Намибия - 212 тысяч тонн - 5%; Бразилия 143 тысячи тонн - 3%; США - 102 тысячи тонн - примерно 2%; Узбекистан - 93 тысячи тонн примерно 2%. Следует отметить, что прогнозные запасы урана в России существенно выше разведанных: они оцениваются в 830 тысяч тонн. Прогнозные же запасы Казахстана еще выше: по некоторым оценкам, - до четверти мировых.
Показатели запасов урана на самом деле еще не отражают реальной картины с добычей этого сырья. Существует относительно небольшое число стран, обеспечивающих основные объемы мировой добычи урана. Рынок урана, таким образом, ограничен даже одним этим обстоятельством. А ведь существуют еще и строгие правила, призванные пресечь неконтролируемый оборот ядерных материалов. Семь ведущих стран-производителей дают 87% мировой добычи урана, а на первую десятку стран приходится 94% мировой добычи. Только две страны - Канада и Австралия - добывают половину мирового урана (51%). При этом весьма важным обстоятельством выступает тот факт, что практически все основные мировые производители урана связаны долгосрочными соглашениями с покупателями.
В 2005 году все мировое производство урана составило 41,595 тысяч тонн и обеспечивало мировые потребности почти на 60%. Это означало, что добыча природного урана существенно выросла, поскольку в 2000-2003 годах этот показатель был меньше на 55%. Почти 30% урана добывается в мире открытым способом с глубиной карьеров до 200 метров.
Лидером в добыче природного урана является Канада. Выпуск урана в Канаде в 2005 году составил 11,628 тысяч тонн (28% мирового производства). При этом только рудник "McArthur River" с шахтным способом добычи дал 7,2 тысяч тонн, а рудник "Rabbit Lake" - 2,31 тысячу тонн. США производят чуть более 1,03 тысяч тонн урана, а потребляют более 20 тысяч тонн. Возобновленная в 2000 году добыча урана в Бразилии составляет сегодня незначительную величину - 0,3 тысячи тонн.
В 2005 году производство урана в Австралии составило около 9,52 тысяч тонн, что было на 6% выше, чем годом ранее. Причем основной объем добычи - примерно 5 тысяч тонн - пришелся всего на один на рудник "Ranger" с открытым способом добычи. Комплекс производства урана "Olympic Dam" дал еще 3,68 тысяч тонн, а на руднике "Beverley" на юге Австралии было добыто 0,82 тысячи тонн урана.
Африканский континент в 2005 году добыл 6,914 тысяч тонн урана. Лидером здесь выступает Нигер, где на двух рудниках "Akouta" и "Arlit" было выпущено 3,09 тысяч тонн урана. Производство урана в Намибии на руднике "Roessing" составило 3, 147 тысяч тонн. ЮАР же сократило добычу до 0,67 тысяч тонн.
В небольших количествах уран добывается в Индии и Пакистане. В Китае, по экспертным оценкам, производство урана составляет 0,75 тысяч тонн в год.
В Европе в последние годы полностью была прекращена добыча урана в Испании, Германии и Франции. Продуцентом первичного урана остается чешская компания "DIAMO", которая в 2005 году выпустила 0,41 тысячу тонн урана. Но и эта структура уже заявила о будущем сворачивании производства урана. В тоже время у Росатома существуют планы по восстановлению добычи урана в Болгарии.
***
Сегодня для России выходит на первый план задача резкого расширения геолого-разведочной деятельности. Распад Советского Союза очень существенно сказался на добыче урана в нашей стране. Ведь более 80% запасов урана, и главным образом тех, что были представлены в крупнейших месторождениях, где условия позволяли производить высокорентабельную добычу наиболее передовыми способами (например, скважинного подземного выщелачивания), оказались за границами России, и, в частности в Казахстане.
В конце 80-х годов ХХ века в СССР работали 7 крупных урановых комбинатов. Пик добычи урана пришелся на 1985 год, когда было получено около 16 тысяч тонн. В настоящий момент на территории России эффективно функционирует только одна корпорация, добывающая уран, - ОАО Приаргунское горно-химическое объединение в городе Краснокаменск Читинской области. Когда-то одно из самых крупных в мире, это предприятие уже к 90-м годам снизило уровень добычи в силу исчерпания запасов урана, пригодных для открытой разработки. Сырьевой базой для предприятия выступает Стрельцовский ураново-рудный район, остаточные запасы которого и сегодня оцениваются как весьма значительные - около 150 тысяч тонн урана. Однако качество руды заметно ухудшилось: если на момент начала разработки оно составляло 0,25%, то теперь не превышает 0,16%. Запасы богатых руд, которые могли бы быть извлечены с небольшими затратами существенно сократились.
В стадии становления в России находятся еще два новых предприятия по подземному выщелачиванию урана - ЗАО "Далур" в Курганской области и ОАО "Хиагда" в Республике Бурятия. Все вместе они могут производить лишь 3,2 тысячи тонн урана в год. В 2005 году добыча урана ЗАО "Далур" составила всего около 100 тонн, а ОАО "Хиагда" - лишь около 20 тонн. Месторождения, эксплуатируемые ОАО "Хиагда", расположены в Витимском районе. Хотя их и отличает небольшая глубина залегания руд (150-200 метров), а также сравнительно высокая продуктивность породы, сдерживающим фактором здесь выступает удаленность от ближайшей железнодорожной станции (до Читы - более 300 километров). К 2020 году все эти три структуры могут обеспечить годовую добычу урана в 7 - 9 тысяч тонн (при минимальном сценарии: ОАО Приаргунское горно-химическое объединение - 4,5 тысячи тонн, ЗАО "Далур" - 1 тысячу тонн, ОАО "Хиагда" - 1,5 тысячи тонн).
Совершенно очевидно, что нынешний уровень добычи урана не может удовлетворить Россию как одного из мировых лидеров в атомной промышленности. Наша страна должны развивать собственную сырьевую базу, обеспечивающую производство ядерного топлива. К этому, помимо отмеченных выше факторов (большие разведанные и прогнозные запасы урана) имеются и другие объективные обстоятельства. В частности, - рост цен на уран на мировом рынке.
Уран сегодня - один из самых ходовых в мире товаров. Если в 2000 году фунт урана стоил всего 7 долларов, то за последние два года произошел сверхмощный рывок цен. В середине апреле 2007 года цена фунта уранового концентрата вплотную приблизилась к 100 долларам. Специалисты прогнозируют выход цены фунта урана на уровень 125 долларов к концу 2007 года и 140 долларов в 2008 году. Ни один из видов топлива не рост в цене так интенсивно. Это обстоятельство позволяет России прорабатывать проекты тех месторождений, которые ранее считались нерентабельными или малорентабельными. Хотя в настоящее время эксперты считают, что привлекательными для инвесторов останутся, главным образом, объекты с себестоимостью до 80 долларов за килограмм урана.
У Росатома есть с японскими фирмами, которые могут получить до 25% акций в проекте, соглашения по разработке участков зоны "Южная" Эльконского урановорудного района в Якутии. Запасы урана в этой зоне составляют только в месторождении "Южное" более 250 тысяч тонн (это одно из крупнейших мировых месторождений). Весь же сырьевой потенциал Эльконского района оценивается примерно в 600 тысяч тонн. Но руды здесь относительно бедные - содержание урана в них всего 0,14%. Ввод рудника намечен на 2009 год. Весь добытый на данном месторождении уран будет использоваться для производства топлива для ядерных реакторов. Предполагается, что к 2020 году здесь может добываться 6 тысяч тонн урана в год.
***
Для обеспечения растущих потребностей атомной энергетики России предпринимаются попытки восстановить кооперационные связи с рядом наших соседей по СНГ. Уже в 2004 году суммарные поставки урана из стран СНГ в Россию составили около 1 тысячи тонн. Росатом надеется, что к 2010 году они возрастут до 2,5 тысяч тонн, а к 2020 году - до 3,5 - 4 тысяч тонн.
Наибольшие перспективы имеют планы сотрудничества между Россией и Казахстаном. Уже сейчас созданным шесть лет назад российско-казахстанским СП ведется освоение месторождения "Заречное" с запасами 19 тысяч тонн. По контракту, заключенному летом 2006 года, данное СП до 2022 года будет поставлять уран в Россию. Общая сумма контракта превышает 1 миллиард долларов, а суммарный объем инвестиций на сооружение горнодобывающего предприятия составит около 60 миллионов долларов.
Казахи, как и другие их соседи в Центральной Азии, любят преувеличивать собственную значимость. Поэтому они, например, дают цифру в 19, а не 15% разведанных запасов от мировых, которыми обладает Казахстан. То есть они считают, что занимают второе после Австралии место в мире по этому показателю. На территории Казахстана известно порядка 129 месторождений и проявлений урана. По казахстанским оценкам, все ресурсы урана в республике составляют огромную величину - 1690 тысяч тонн. Представляется, что эта цифра все же завышена, - зарубежные оценки выглядят более скромно.
Тем не менее, Казахстан располагает значительно большим, чем Россия числом потенциально крупных месторождений урана, - 19. Промышленная добыча пока ведется на 9-ти месторождениях открытым и шахтным способом, совокупные запасы которых составляют 132, 765 тысяч тонн. Эти месторождения, в отличие от российских, и более богатые по содержанию урана в руде, и более рентабельные в плане наличия развитой инфраструктуры.
Казахстан уже сейчас входит в тройку мировых лидеров по добыче урана. Доминирующая в этой отрасли структура АО НАК "Казатомпром", 100% акций которой принадлежит Министерству энергетики и минеральных ресурсов Казахстана, активно модернизирует существующие и планирует построить новые 12 рудников. Для сравнения с Россией: АО Национальная Атомная Компания "Казатомпром" к тому же 2010 году рассчитывает добывать 15 - 18 тысяч тонн урана, а к 2015 году - 27 тысяч тонн. В этом отношении Казахстан обладает преимуществами перед Россией.
Однако в Казахстане имеется только добыча урана, а его серьезная и продуктивная переработка отсутствует. Есть в Казахстане производство топливных таблеток на Ульбинском металлургическом комбинате, но нет производства тепловыделяющих сборок. В результате обладающая высокими технологиями и действующими АЭС Россия в этом отношении выглядит куда более привлекательной. А казахстанские предприятия по переработке только теряли темпы своего производства: расположенный в Восточном Казахстане Ульбинский металлургический комбинат с момента распада СССР сократил объем выпуска топливных таблеток в шесть раз - с 1800 тонн до 300 тонн. Причиной этого было то, что Ульбинский металлургический комбинат производил, в основном, топливо для советских атомных подводных лодок.
Понимая выгоду от сотрудничества с Россией, Казахстан идет на создание СП. Летом 2006 года два государства подписали соглашения о создании сразу трех совместных предприятий - по добыче урана, по его обогащению и по проектированию новых атомных реакторов. Объединять усилия предстоит и по продвижению продукции атомной промышленности на рынки других стран. Без России Казахстан этого пока сделать не в состоянии: нет ни знаний, ни технологий, ни опыта. Одних только денег, которые сумел накопить Казахстан за счет продажи своей нефти на мировом рынке, недостаточно. Поэтому в новом российско-казахстанском СП Россия получает допуск к добыче сырья, а Казахстан - долю в российском предприятии по обогащению урана.
Российско-казахстанское СП по добыче урана будет разрабатывать четыре блока на месторождении "Буденовское", само название которого говорит о том, что оно было открыто в советское время (месторождение названо в честь Ефима Павловича Славского - министра среднего машиностроения СССР, служившего в Первой конной армии у прославленного советского комдива). Объемы добычи этого СП предположительно должны составить 4 тысячи тонн урана в год. Обогащаться добытый в недрах Казахстана уран будет в России - в городе Ангарск Иркутской области. Учредительные документы по СП были подписаны в декабре 2006 года. Предполагается, что топливные элементы в Ангарске будут производиться для их реализации на мировом рынке.
10 мая 2007 года в рамках визита Президента России В. Путина в Казахстан было подписано еще одно соглашение по созданию международного центра обогащения урана, под которым поставили свои подписи глава Росатома Сергей Кириенко и министр энергетики и минеральных ресурсов Казахстана Бактыкожа Измухамбетов. Международный центр по обогащению урана будет создан в Ангарске на базе ФГУП Ангарский электролизный химический комбинат. Для этого данный комбинат, занимавшийся обогащением оружейного топлива, был выведен из списка стратегических предприятий России. Это устранило юридические препятствия для начала работы международного центра (и сделано его доступным для инспекций МАГАТЭ). Запуск обогатительных мощностей в рамках этого СП запланирован на 2013 год. Сергей Кириенко считает, что "то, что центр учрежден Россией и Казахстаном - двумя странами, которые в совокупности имеют самые большие запасы урана в мире и самые большие мощности по обогащению и переработке, - делает работу такого центра очень гарантированной, очень надежной и очень предсказуемой".
Другое российско-казахстанское СП создано для доработки проекта АЭС средней мощности на базе реактора ВБР-300, авторами которого являются ученые из Нижнего Новгорода. Малонаселенному Казахстану нет смысла строить на своей территории АЭС большой мощности по 1000 МВт. В тоже время территория Казахстана весьма велика, а это означает, что при передаче электроэнергии на большие расстояния значительная ее часть будет теряться. Поэтому Казахстан и выбрал вариант реактора ВБР-300. Данный тип реактора не случайно был сконструирован в Нижнем Новгороде - его создавали под нужды советского военно-морского флота. Военным морякам не нужна излишняя мощность, зато они требуют надежности в работе. Этот подход и был реализован в реакторе ВБР-300. (Сразу отметим одно обстоятельство. Действительно, данный тип реактора был установлен на подводной лодке "Курск". Но там причиной трагедии стал не реактор, а взрыв торпеды. А реактор как раз показал себя исключительно надежно: даже в экстремальных условиях подводного взрыва он планового самозаглушился, то есть он выдержал проверку на безопасность). ВБР-300 и будет установлен на будущей АЭС в казахстанском Прикаспии. Россия готова принять участие в строительстве этой АЭС. Президент России 10 мая 2007 года отметил, что будет также продолжена работа над созданием общего рынка электроэнергии России и Казахстана.
Сергей Кириенко добавил, что Россия и Казахстан готовы учредить еще одно СП в атомной сфере - по геологоразведке урановых месторождений, которое будет называться ТОО "СП РБН - Казахстан". Кириенко считает, что объединение усилий России и Казахстана дает "кумулятивный эффект". "С Казахстаном у нас полная технологическая цепочка по переработке урана. Мы не только добываем природный уран, но и производим конечный продукт - низкообогащенный уран", - уточнил Кириенко.
Остается добавить, что кроме России у Казахстана имеются СП с Канадой, Францией, огромную активность в этой сфере проявляет в последние годы Япония. Также и Россия имеет проекты с Узбекистаном, Украиной, Киргизией, не говоря уже о ее участии в создании экспериментального термоядерного реактора ИТЭР в Кадараше (Франция). В Киргизии российский бизнес (компания "Ренова" В. Вексельберга) интересуется возможностью приобретения акций Кара-Балтинского горнорудного комбината - крупнейшего в Центральной Азии по переработке урановосодержащей руды.
Помимо роста добычи и кооперации с другими странами в сфере переработки урана, у России имеются и другие источники пополнения запасов ядерного топлива. Это и рециклинг, и переработка российского высокообогащенного оружейного урана, и переработка хвостов изотопного обогащения. Последний вариант в России используется для производства низкообогащенного урана из отечественных и зарубежных хвостов. Здесь действуют соглашения с Украиной, по которым оттуда поставляется ежегодно 0,8 - 1 тысяча тонн уранового эквивалента сырья. Правда, особого прироста это не дает, так как АЭС Украины в свою очередь целиком и полностью обеспечиваются топливом (в форме топливных сборок - ТВС) из России в размерах 2,6 тысяч тонн уранового эквивалента.
Сегодня в атомной отрасли России трудится более 300 тысяч человек, обеспечивая развитие нашей страны по траектории одной из важнейших для современного мира высоких технологий.
ИСТОЧНИК: Фонд стратегической культуры, Аждар Куртов
ДАТА: 12.05.2007
Темы: Уран, Россия, Азия, Казахстан