Атомная промышленность в Канаде - Nuclear industry in Canada

АЭС Брюс рядом Кинкардин, Онтарио

Атомная промышленность в Канаде является активным сектором бизнеса и исследований, производя около 15% электроэнергии в атомная электростанция отечественного дизайна. Канада - крупнейший в мире экспортер уран, и имеет вторые по величине доказанные запасы в мире. Канада также экспортирует ядерная технология в рамках Договор о нераспространении ядерного оружия, подписавшей соглашение, является крупнейшим в мире производителем радиоактивных медицинских изотопов.

История

Ядерная технология

Ядерная промышленность (в отличие от урановой) в Канаде берет свое начало в 1942 году, когда в городе была создана совместная британо-канадская лаборатория. Монреаль, Квебек, под управлением Национальный исследовательский совет Канады, разработать проект тяжеловодного ядерного реактора. Этот реактор получил название Национальный исследовательский экспериментальный и был бы самым мощным исследовательский реактор в мире после завершения. Тем временем в 1944 году было дано разрешение на строительство меньшего ZEEP (Экспериментальная котельная с нулевой энергией) испытательный реактор в Chalk River, Онтарио а 5 сентября 1945 года в 15:45 10-ваттный ZEEP успешно осуществил первую самоподдерживающуюся ядерную реакцию за пределами Соединенных Штатов. ZEEP проработал 25 лет в качестве ключевого исследовательского центра.

В 1946 году Монреальская лаборатория была закрыта, и работа продолжилась в Ядерные лаборатории Чок-Ривер. Частично основываясь на экспериментальных данных, полученных от ZEEP, Национальный исследовательский экспериментальный (NRX) —a природный уран, тяжелая вода исследовательский реактор с замедлителем - пущен 22 июля 1947 года. Проработал 43 года, выработав радиоизотопы, выполнение работ по разработке топлива и материалов для реакторов CANDU и обеспечение нейтроны для физических экспериментов. В конечном итоге в 1957 году к нему присоединился более крупный 200 мегаватт (МВт). Национальный исследовательский универсальный реактор (НИУ).

В 1952 году канадское правительство сформировало AECL, коронную корпорацию, уполномоченную развивать мирное использование ядерной энергии. Было сформировано партнерство между AECL, Онтарио Гидро и канадская General Electric для строительства первой в Канаде атомной электростанции под названием NPD для демонстрации ядерной энергии. 20 МВт Демонстрация ядерной энергетики (NPD) начал работу в 1962 году и успешно продемонстрировал уникальные концепции дозаправки на электростанциях с использованием топлива из природного урана, тяжелого водного замедлителя и теплоносителя. Эти определяющие особенности легли в основу успешного флота КАНДУ энергетические реакторы (CANDU - аббревиатура от МОЖЕТАда Dэвтериум Uраниум) построены и эксплуатируются в Канаде и других странах.

В конце 1960-х (1967–1970) в Канаде также была разработана экспериментальная миниатюра ядерный реактор назван SLOWPOKE (аббревиатура от Safe Low-Power Kritical Experiment). Первый прототип был построен на Чок-Ривер, и впоследствии было построено много SLOWPOKE, в основном для исследований. Эта конструкция реактора чрезвычайно безопасна и почти не требует обслуживания (даже имеет лицензию на работать без присмотра в ночное время); он может проработать более 20 лет, прежде чем потребуется замена ядерного топлива. Была предпринята попытка коммерциализации реактора, поскольку его можно было использовать в отдаленных районах или на транспортных средствах (исследовательские станции, электродизельные подводные лодки). Затем Китай вышел на рынок со своим реактором типа SLOWPOKE, и, таким образом, проект потерял свой коммерческий потенциал. Многие SLOWPOKE все еще используются в Канаде; есть один, бегущий в École Polytechnique de Montréal, например.

Радиоизотопы

Существование ранней ядерной программы Канады, и в частности мощного исследовательского реактора NRX, способствовало развитию сообщества исследователей медицинских изотопов и ядерной медицины в нескольких местах по всей стране. Канада стала пионером кобальт-60 технология лечения рака, которая стала стандартной медицинской практикой во всем мире (первая терапия рака с применением кобальта-60 была проведена в Королевской больнице Виктории в Лондоне, Онтарио 27 октября 1951 года), а также участвовала в разработке рака на основе ускорителей. технология терапии.

Рамки

Природные ресурсы Канады курирует исследования, разработки и регулирование ядерной энергетики в Канаде, отвечая за коронную корпорацию Атомная энергия Канады Лимитед (AECL) и регулирующего агентства, Канадская комиссия по ядерной безопасности (CNSC). Коммерческая деятельность AECL включает разработку реакторов, проектирование и строительство КАНДУ ядерные реакторы, а также предоставление реакторных услуг и технической поддержки реакторов CANDU по всему миру.

Выработка энергии

Основная статья: Атомная энергетика в Канаде

Провинция Онтарио доминирует в ядерной энергетической отрасли Канады, располагая большей частью ядерных мощностей страны. В Онтарио 16 действующих реакторов, вырабатывающих около 50% электроэнергии в провинции, а также два реактора, находящихся на ремонте. Нью-Брансуик также имеет один реактор. В целом ядерная энергия обеспечивает около 15% электроэнергии Канады.[1] В отрасли занято около 21 000 человек напрямую и 10 000 косвенно.

Возобновился интерес к ядерной энергии, вызванный растущим спросом (особенно в Онтарио) и желанием соответствовать требованиям Канады. Киотское соглашение несмотря на то, что Канада вышла из Киотского протокола в декабре 2012 года. (Канада обязалась сократить свои выбросы парниковых газов до 6% ниже уровня 1990 года к 2012 году, но в 2009 году выбросы были на 17% выше, чем в 1990 году. Правительство Харпера отдало приоритет разработке нефтеносных песков в Альберте и лишены приоритетов улучшения окружающей среды.) [[2]]. В 2004 году правительство Онтарио предложило планы строительства в провинции нескольких новых ядерных реакторов.[3] Ведущий кандидат AECL с Усовершенствованный реактор CANDU. Экологическая экспертиза в настоящее время проводится на одном участке рядом с Брюс Пауэр с Атомная генерирующая станция Брюса в Тивертон и еще один рядом с Онтарио Электрогенерация с Дарлингтонская атомная электростанция. Брюс Пауэр подал заявку на получение лицензии на производство ядерной энергии на Кардинальное озеро в провинции Альберта.[4]

Медицинские радиоизотопы

Смотрите также: Лаборатории Чок-Ривер

Около 85% мирового медицинского и промышленного кобальт-60 производится в Канаде. Кобальт-60 медицинского назначения производится в исследовательском реакторе NRU в лабораториях AECL Chalk River Laboratories, а промышленный кобальт-60 производится в отдельных энергетических реакторах CANDU (в этих установках некоторые регулирующие стержни для этой цели изготовлены из кобальта-59. ). Кроме того, более половины терапевтических аппаратов и медицинских стерилизаторов на основе кобальта-60 в мире были построены в Канаде, что позволяет лечить более полумиллиона пациентов ежегодно.

Помимо кобальта-60, MDS Nordion также производит радиоизотопы, которые необходимы для диагностической терапии. Некоторые из них могут быть химически смешаны с другими веществами и введены в организм, чтобы позволить врачам «видеть» тело, даже мозг, легкие и органы, которые до сих пор были недоступны. Эти диагностические методы не только устранили необходимость во многих исследовательских операциях, но и предоставили врачам диагностические возможности, которые в противном случае были бы невозможны. Мягкое облучение также используется для стерилизации многих предметов медицинского назначения и некоторых фармацевтических препаратов.

Канада также была пионером в производстве медицинских изотопов и сегодня является крупнейшим в мире поставщиком молибдена-99, «рабочей лошадки» и наиболее часто используемого изотопа в ядерной медицине. Этот изотоп генерируется в реакторе NRU; Затем он отправляется MDS Nordion, глобальному поставщику радиофармацевтических препаратов, базирующемуся в Канате, Онтарио (недалеко от Оттавы). Ежедневно в Канаде проводится более 4000 процедур Mo-99, а в США - 40 000. Канада производит около 30-40% мировых поставок молибден-99.

Производство урана

Канада - крупнейшая в мире производитель урана около трети мирового производства приходится на Саскачеван мины. Есть два основных игрока в добыча урана сектор.

Cameco управляет Рудник МакАртур, который начал добычу в конце 1999 года. Его руда перерабатывается на Key Lake, который когда-то давал 15% мировой добычи урана, но теперь добывается. Другой его опорой является Рудник Rabbit Lake, у которого еще есть запасы на Шахта Игл Пойнт, где добыча возобновилась в середине 2002 г. после трехлетнего перерыва. Программа замещения подземных запасов увеличивает запасы быстрее, чем они добываются.

Ресурсы Areva Canada управляет Шахта МакКлин Лейк, производство которого началось в середине 1999 года. Его Шахта на озере Клафф сейчас закрыт, и выводится из эксплуатации.

В декабре 2004 года партнеры по совместному предприятию Cigar Lake (AREVA Resources Canada 37,1%, Cameco Corporation 50,025%, Idemitsu Uranium Exploration Canada Ltd. 7,875% иTEPCO Resources 5%) согласились приступить к разработке второго уранового месторождения Cigar Lake. крупнейшее известное месторождение богатого урана в мире после реки МакАртур. После получения разрешения на федеральном и региональном уровне, полное строительство началось в январе 2005 года.

Вся добыча урана в Канаде сейчас происходит из высокосортных урановых месторождений несогласного типа. Бассейн Атабаски северного Саскачевана, таких как Rabbit Lake, McClean Lake, McArthur River и Cigar Lake.

В 20-м веке урановая промышленность инвестировала не менее 3,5 млрд канадских долларов, при этом капитальные вложения в рудники составили 2,5 млрд канадских долларов, а затраты на разведку и предварительную разработку превысили 1 млрд канадских долларов. С поправкой на инфляцию произошло три инвестиционных бума. Первый маленький появился в 1950-х годах в районе Биверлоджа. Второй и самый большой бум пришелся на 1970-е годы, когда были открыты рудники на озере Клафф и Кролик, а третий был в 1990-х годах, когда на восточной стороне были разработаны руды с более высоким содержанием золота.[5]

Управление ядерными отходами

Радиоактивные отходы в Канаде можно разделить на три большие категории: отходы ядерного топлива, низкоактивные радиоактивные отходы и хвосты урановых заводов. Самая последняя инвентаризация этих отходов представлена ​​в отчете LLRWMO за 2004 год.[6] На конец 2003 г. общее количество отходов ядерного топлива составляло 6800 м3.3.

Канадский использованное ядерное топливо в настоящее время безопасно хранится на лицензированных объектах на площадках реакторов. Ожидается, что варианты хранения на месте будут хорошо работать в ближайшем будущем; однако существующие площадки реакторов не были выбраны из-за их пригодности в качестве площадок постоянного хранения. Более того, общины, в которых расположены ядерные реакторы, имеют разумные основания полагать, что использованное ядерное топливо в конечном итоге будет перемещено.

В 2002 году правительство Канады приняло Закон об отходах ядерного топлива.[7] требуя от владельцев отработавшего ядерного топлива создавать Канадская организация по обращению с ядерными отходами (NWMO). Этот закон требовал, чтобы NWMO привлекала граждан, специалистов, заинтересованные стороны и коренные народы к исследованиям и диалогу для оценки вариантов долгосрочного управления этим материалом.

В 2005 г. NWMO рекомендовал «Адаптивное поэтапное управление» в качестве основы для управления рисками и неопределенностями, которые присущи очень длительным временным рамкам, в течение которых необходимо управлять использованным ядерным топливом.[8] В 2007 году правительство Канады одобрило этот подход и разрешило NWMO начать внедрение.[9]

Таким образом, программа обязывает Канаду сделать первые шаги по управлению использованным ядерным топливом, которое она создала. Он поддерживает последовательное и совместное принятие решений, чтобы обеспечить гибкость для адаптации к опыту и техническим изменениям. Он направлен на обеспечение жизнеспособного, безопасного и надежного решения для долгосрочного хранения с возможностью извлечения использованного топлива до тех пор, пока и если и когда будет принято решение о постоянной герметизации объекта. Он призван обеспечить возможность передачи ответственности от одного поколения к другому. Ключевым техническим элементом подхода является максимальная централизованная локализация и изоляция использованного топлива и других высокоактивных отходов в глубокое геологическое хранилище в подходящей горной породе, такой как кристаллическая порода Канадский щит или же Ордовик осадочная порода.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ О гидроэнергетике В архиве 2008-12-11 на Wayback Machine
  2. ^ «7. Киотский протокол к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата». Сборник договоров Организации Объединенных Наций. Получено 2018-10-07.
  3. ^ «Атомная энергетика, реформа коммунального хозяйства - Онтарио рассматривает возможность строительства атомной электростанции». Энергетический зонд. Получено 2011-12-10.
  4. ^ Брюс Пауэр покупает активы Energy Alberta Corp. В архиве 18 февраля 2008 г., по адресу Archive.today
  5. ^ «Глава 7. Добыча урана в Северном Саскачеване: переход между государственным и частным секторами». Idrc.ca. Получено 2011-12-10.
  6. ^ http://www.llrwmo.org/en/programs/ongoing/Inventory_Report_2004.pdf
  7. ^ «Билл С-27». .parl.gc.ca. Получено 2011-12-10.
  8. ^ NWMO: Заключительный отчет об исследовании (2005 г.) В архиве 29 сентября 2007 г. Wayback Machine
  9. ^ Комната новостей Natural Resources Canada - Выпуск новостей 2007-06-14 В архиве 21 февраля 2008 г. Wayback Machine

дальнейшее чтение

внешняя ссылка