Производство электроэнергии в Канаде |
---|
Атомная энергетика в Канаде обеспечивается 19 коммерческими реакторами с чистой мощностью 13,5 гигаватт (ГВт), производящими в общей сложности 95,6 тераватт-часов (ТВт·ч) электроэнергии, что составило 16,6% от общего объема производства электроэнергии в стране в 2015 году. Все эти реакторы, кроме одного, расположены в Онтарио , где они произвели 61% электроэнергии провинции в 2019 году (90,4 ТВт·ч). [1] Семь меньших реакторов используются для исследований и для производства радиофармацевтических препаратов для использования в ядерной медицине .
Все действующие в настоящее время канадские ядерные реакторы представляют собой тип реактора с тяжелой водой под давлением (PHWR) отечественной конструкции, реактор CANDU . Реакторы CANDU экспортировались в Индию , Пакистан , Аргентину , Южную Корею , Румынию и Китай . Хотя (по состоянию на 2022 год) нет планов по новым CANDU в Канаде или где-либо еще, Канада остается технологическим лидером в области реакторов с тяжелой водой и реакторов на природном уране в более широком смысле. Индийская линия IPHWR является отечественной производной CANDU, в то время как только небольшое количество реакторов с тяжелой водой под давлением было построено независимо от линии CANDU, в основном АЭС Атуча в Аргентине.
Ядерная промышленность (в отличие от урановой промышленности) в Канаде берет свое начало в 1942 году, когда в Монреале , Квебек , была создана совместная британско-канадская лаборатория, Монреальская лаборатория , под управлением Национального исследовательского совета Канады , для разработки проекта тяжеловодного ядерного реактора. Этот реактор назывался реактором National Research Experimental (NRX) и должен был стать самым мощным исследовательским реактором в мире после завершения строительства.
В 1944 году было дано разрешение на строительство меньшего испытательного реактора ZEEP (Zero Energy Experimental Pile) в ядерных лабораториях Чок-Ривер в Онтарио , и 5 сентября 1945 года в 15:45 10-ваттный реактор ZEEP осуществил первую самоподдерживающуюся ядерную реакцию за пределами Соединенных Штатов. [2]
В 1946 году Монреальская лаборатория была закрыта, и работа продолжилась в ядерных лабораториях Чок-Ривер . Частично опираясь на экспериментальные данные, полученные с помощью ZEEP, 22 июля 1947 года был запущен Национальный исследовательский экспериментальный (NRX) — исследовательский реактор на природном уране с тяжеловодным замедлителем. Он проработал 43 года, производя радиоизотопы , проводя работы по разработке топлива и материалов для реакторов CANDU и предоставляя нейтроны для физических экспериментов. В конечном итоге в 1957 году к нему присоединился более крупный 200- мегаваттный (МВт) Национальный исследовательский универсальный реактор (NRU).
С 1967 по 1970 год Канада также разработала экспериментальный миниатюрный ядерный реактор под названием SLOWPOKE (сокращение от Safe LOW-POwer Kritical Experiment). Первый прототип был собран в Чок-Ривер, и было построено много SLOWPOKE, в основном для исследований. Два SLOWPOKE все еще используются в Канаде, а один в Кингстоне, Ямайка; один работает в École Polytechnique de Montréal с 1976 года, например.
В 1952 году канадское правительство сформировало Atomic Energy of Canada Limited (AECL), королевскую корпорацию с мандатом на разработку мирного использования ядерной энергии. Было сформировано партнерство между AECL, Ontario Hydro и Canadian General Electric для строительства первой в Канаде атомной электростанции Nuclear Power Demonstration (NPD). NPD мощностью 20 МВт начал работу в июне 1962 года и продемонстрировал уникальные концепции дозаправки на мощности с использованием природного уранового топлива, а также тяжеловодного замедлителя и теплоносителя. Эти особенности легли в основу парка энергетических реакторов CANDU (CANDU — аббревиатура от CANada Deuterium Uranium), построенных и эксплуатируемых в Канаде и других странах. Начиная с 1961 года, AECL руководила строительством 24 коммерческих реакторов CANDU в Онтарио , Квебеке и Нью-Брансуике .
Первый полномасштабный реактор CANDU был введен в эксплуатацию 26 сентября 1968 года в Дуглас-Пойнт на берегу озера Гурон в Онтарио. Два года спустя реактор сопоставимой мощности, но другой конструкции был введен в эксплуатацию вдоль реки Святого Лаврентия в Квебеке. Gentilly-1 был прототипом реактора CANDU- BWR с функциями, предназначенными для снижения его стоимости и сложности. После эквивалента всего лишь 180 дней на мощности в течение почти семи лет (5,7% коэффициента использования мощности за весь срок службы), Gentilly-1 был закрыт в июне 1977 года. [3] Douglas Point, также страдавший от ненадежности с коэффициентом использования мощности за весь срок службы 55,6%, был признан финансовым крахом и закрыт в мае 1984 года. [4]
В августе 1964 года компания Ontario Hydro решила построить первую крупномасштабную атомную электростанцию в Канаде в Пикеринге на озере Онтарио , всего в 30 километрах от центра Торонто , чтобы сэкономить на расходах на передачу электроэнергии. Для снижения стоимости реакторы используют общие системы безопасности, включая защитную оболочку и систему аварийного охлаждения активной зоны . Станция Pickering A начала работу в 1971 году по цене 716 миллионов долларов (1965 год). За ней последовала станция Bruce A , построенная в 1977 году по цене 1,8 миллиарда долларов на той же площадке, что и реактор Douglas Point. Начиная с 1983 года к существующим блокам Pickering были добавлены четыре реактора B, причем все они использовали ту же общую инфраструктуру, что и реакторы A. Окончательная стоимость этих четырех новых реакторов составила 3,84 миллиарда долларов (1986 год). Аналогичным образом за 6 миллиардов долларов были добавлены четыре новых реактора на площадке Bruce, начиная с 1984 года, но в отдельном здании с собственным набором общей инфраструктуры для новых реакторов. После аварии с потерей теплоносителя на реакторе А2 в Пикеринге в августе 1983 года в четырех реакторах в период с 1983 по 1993 год были заменены трубы высокого давления, что обошлось в 1 миллиард долларов (1983). [5]
Поскольку большая часть развития ядерной энергетики происходила в Онтарио, националисты Квебека стремились извлечь выгоду из многообещающей технологии. Hydro-Quebec изначально планировала построить в провинции до 40 реакторов, но правительство предпочло вместо этого заняться гидроэнергетическими мегапроектами (см. Проект залива Джеймса ). В конце 1970-х годов общественное мнение о ядерной энергии изменилось, и к 1983 году в Джентилли был введен в эксплуатацию только один новый реактор. В том же году еще один реактор начал работать в Пойнт-Лепро , Нью-Брансуик, провинция, стремившаяся диверсифицировать свои источники энергии после нефтяного кризиса 1973 года . [6]
В 1977 году новый завод недалеко от Торонто, Дарлингтон , был одобрен для завершения в 1988 году по оценочной стоимости в 3,9 миллиарда долларов (1978). После долгих споров последний блок был введен в эксплуатацию с опозданием на пять лет. К тому времени стоимость выросла до 14,4 миллиарда долларов (1993). [7] В результате этих расходов завод Дарлингтон B был отменен. На тот момент действующий парк канадских реакторов состоял из восьми блоков на площадке Пикеринг, восьми блоков на площадке Брюс, четырех блоков на площадке Дарлингтон, одного блока в Джентилли в Квебеке и одного блока в Пойнт Лепро в Нью-Брансуике с чистой общей установленной мощностью 14,7 ГВт эл .
К 1995 году блоки Pickering и Bruce A нуждались в реконструкции, так как после 25 лет эффективной работы на полной мощности охрупченные топливные каналы подвергались повышенному риску разрыва и должны были быть заменены. Первым реактором, который был закрыт, был блок 2 Bruce A в ноябре 1995 года из-за аварии при техническом обслуживании. [8] После критики руководства гидроэлектростанций Онтарио и серии инцидентов, [9] 31 декабря 1997 года четыре реактора A в Pickering и блок 1 в Bruce A были внезапно остановлены. За ними последовали оставшиеся два блока Bruce A три месяца спустя. Более 5 ГВт электрической мощности Онтарио были внезапно остановлены, но на этом этапе реакторы должны были перезапускаться с шестимесячными интервалами, начиная с июня 2000 года. [5]
В 1999 году задолжавшая Ontario Hydro была заменена Ontario Power Generation (OPG). В следующем году OPG сдала в аренду свои атомные станции Bruce A и B компании Bruce Power , консорциуму во главе с British Energy . Реакторы A4 и A1 компании Pickering были отремонтированы с 1999 по 2003 год и с 2004 по 2005 год соответственно. Чтобы предотвратить дефицит электроэнергии при поэтапном выводе из эксплуатации угольных электростанций Онтарио , блоки 3 и 4 Bruce A были возвращены в эксплуатацию в январе 2004 года и октябре 2003 года соответственно, а затем блоки 1 и 2 были полностью отремонтированы за 4,8 миллиарда долларов (2010 год). [10] Из восьми заложенных блоков четыре были отремонтированы, два были перезапущены без реконструкции, а два (Pickering A2 и A3) были окончательно закрыты.
В апреле 2008 года началась реконструкция Point Lepreau, которая, по оценкам, должна была быть завершена в сентябре 2009 года стоимостью 1,4 миллиарда долларов. Из-за задержек работа была завершена на три года позже и в значительной степени с превышением бюджета. [11] Hydro-Quebec решила в августе 2008 года аналогичным образом реконструировать Gentilly-2, начиная с 2011 года. Из-за задержек с реконструкцией Point Lepreau и по экономическим причинам в провинции с избытком гидроэлектроэнергии , завод был окончательно закрыт в декабре 2012 года. [8] Он должен был оставаться бездействующим еще 40 лет, прежде чем будет демонтирован. [12]
После японских ядерных аварий 2011 года Канадская комиссия по ядерной безопасности (CNSC) приказала всем операторам реакторов пересмотреть свои планы безопасности и сообщить о возможных улучшениях к концу апреля 2011 года. [13] Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) позже провело обзор реакции CNSC на события на японской АЭС «Фукусима-1» и пришло к выводу, что она была «оперативной, надежной и всеобъемлющей и является хорошей практикой, которую следует использовать другим регулирующим органам». [14]
По состоянию на 2022 год OPG планирует закрыть 2 блока Pickering A к 2024 году и сохранить блоки Pickering B в эксплуатации до 2026 года. Однако OPG пересмотрела свой операционный план и решила, что Pickering B может продолжать работу до 2026 года, и пересматривает возможность реконструкции четырех блоков Pickering B и продления их срока эксплуатации еще на 30 лет. [15] Тем временем реакторы Darlington постепенно проходят полную реконструкцию стоимостью 12,8 млрд долларов, которая в настоящее время ведется на блоках 1 и 3, в то время как блок 2 успешно завершил свою реконструкцию в 2020 году. Bruce Power будет следовать тому же плану для своих 8 блоков CANDU-750. Это еще более масштабное начинание началось в январе 2020 года и должно стоить 13 млрд долларов. [16] Недавно отремонтированные реакторы Дарлингтона и Брюса должны работать по крайней мере до 2050 года и до 2064 года. Чтобы компенсировать запланированное закрытие многочисленных реакторов, правительство Онтарио в январе 2016 года решило перенести дату вывода из эксплуатации завода Пикеринг А на 2024 год, одновременно рассматривая возможность реконструкции Пикеринг Б. [17]
Рост цен на ископаемое топливо , стареющий парк реакторов и новые опасения по поводу сокращения выбросов парниковых газов в совокупности способствовали строительству новых реакторов по всей Канаде в начале 2000-х годов. Однако то, что рассматривалось как ядерный ренессанс , сошло на нет, новое строительство так и не началось.
В августе 2006 года Bruce Power подала заявку на получение лицензии на подготовку своей площадки в Брюсе для строительства до четырех новых атомных энергоблоков. В июле 2009 года план был отложен, поскольку снижение спроса на электроэнергию не оправдывало расширение производственных мощностей. Вместо этого Bruce Power отдала приоритет реконструкции своих заводов A и B. [18]
В сентябре 2006 года OPG подала заявку на получение лицензии на подготовку своей площадки в Дарлингтоне для строительства до четырех новых атомных энергоблоков. Первыми проектами реакторов, которые рассматривались для этого проекта, были ACR-1000 компании AECL , AP1000 компании Westinghouse и EPR компании Areva . В 2011 году Enhanced CANDU 6 был представлен на конкурс и вскоре стал фаворитом OPG. [18] [19] 17 августа 2012 года после проведения оценок воздействия на окружающую среду OPG получила лицензию на подготовку площадки от CNSC. [20] В 2013 году проект был приостановлен, поскольку OPG решила сосредоточиться на реконструкции существующих энергоблоков Дарлингтона. [21]
В октябре 2013 года правительство Онтарио заявило, что новый проект строительства в Дарлингтоне не будет частью долгосрочного энергетического плана Онтарио, сославшись на высокие оценки капитальных затрат и избыток энергии в провинции на момент объявления. [22]
В ноябре 2020 года OPG возобновила лицензионную деятельность, на этот раз для строительства малого модульного реактора (SMR). [23]
Корпорация Energy Alberta Corporation объявила 27 августа 2007 года, что она подала заявку на получение лицензии на строительство новой атомной электростанции в Северной Альберте в Лак-Кардинал (в 30 км к западу от города Пис-Ривер ) для двух реакторов ACR-1000, которые будут введены в эксплуатацию в 2017 году в качестве источников пара и электроэнергии для энергоемкого процесса добычи нефтяных песков , в котором используется природный газ . [24] Однако парламентский обзор предложил приостановить усилия по разработке, поскольку этого будет недостаточно для добычи нефтяных песков. [25]
Через три месяца после объявления компания была куплена Bruce Power [26] , который предложил расширить завод до четырех блоков общей мощностью 4 ГВт . [27] Эти планы были сорваны, и Bruce отозвал свою заявку на Lac Cardinal в январе 2009 года, предложив вместо этого новый участок в 30 км к северу от реки Пис. [28] Наконец , в декабре 2011 года спорный проект был заброшен. [29]
15 января 2024 года корпорация Capital Power Corporation из Альберты заключила соглашение с Ontario Power Generation о совместной оценке возможности развертывания малых модульных реакторов (SMR) в Альберте. Оценки будут проводиться в течение 2 лет и включают оценку масштабируемости, а также структуры собственности и эксплуатации. [30]
Правительство Саскачевана вело переговоры с Hitachi Limited Power Systems о строительстве небольшой атомной электростанции в провинции, включавшие пятилетнее исследование, начинающееся в 2011 году. [31]
Исследование, проведенное в 2014 году, показало общественную поддержку ядерной энергетики и подчеркнуло наличие надежных запасов урановой руды в провинции [32] , однако провинция не стремится двигаться вперед, и с 2011 года не было обнаружено ни одного подходящего места. [31]
В августе 2007 года консорциум под названием Team CANDU начал технико-экономическое обоснование установки усовершенствованного реактора CANDU в Пойнт-Лепро для снабжения электроэнергией восточного побережья. В июле 2010 года правительство Нью-Брансуика и NB Power подписали соглашение с Areva об изучении технико-экономического обоснования нового легководного ядерного блока в Пойнт-Лепро, но недавно избранное правительство два месяца спустя отложило этот план. [33]
Ряд канадских стартапов разрабатывают новые коммерческие проекты ядерных реакторов. [34] В марте 2016 года компания Terrestrial Energy из Оквилла , Онтарио, получила грант в размере 5,7 млн долларов от правительства Канады на разработку своего небольшого реактора на расплавленных солях IMSR . [35] Thorium Power Canada Inc. из Торонто добивается одобрения регулирующих органов на строительство в Чили компактного демонстрационного реактора на ториевом топливе , который можно было бы использовать для питания опреснительной установки производительностью 20 млн литров в день . С 2002 года компания General Fusion из Бернаби , Британская Колумбия, привлекла 100 млн долларов от государственных и частных инвесторов для строительства прототипа термоядерного реактора на основе термоядерного синтеза с намагниченной мишенью, который начнется в 2017 году. [36]
1980 | 1985 | 1990 | 1995 [38] | 2000 [39] | 2005 | 2010 | 2015 [40] | 2020 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | ТВт·ч | %Общий | |
Канада | 35.8 | 9,8% | 57.1 | 12.8% | 68.8 | 14,8% | 92.3 | 17,2% | 68.6 | 11,8% | 86.8 | 14,5% | 85,5 | 14,5% | 95,6 | 16.6% | ||
Онтарио [1] | 35.8 | 32,6% | 48,5 | 40% | 59.3 | 45,9% | 86.2 | 58,5% | 59.8 | 39% | 77,9 | 49,2% | 82.9 | 55% | 92.3 | 60% | 87,8 | 60% |
Квебек [41] | 0 | 0% | 3.21 | 2.3% | 4.14 | 3.1% | 4.51 | 2,6% | 4.88 | 2,7% | 4.48 | 2,5% | 3.76 | 2% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Нью-Брансуик | 0 | 0% | 5.43 | 47,5% | 5.33 | 32% | 1.57 | 12,5% | 3.96 | 21,1% | 4.37 | 21,6% | 0 | 0% | 3.3 |
Начиная с 1958 года, Канада построила 25 ядерных реакторов в течение 35 лет, и только три из них были расположены за пределами Онтарио. Это сделало южную часть провинции одним из самых ядерных регионов в мире с 12-20 действующими реакторами в любой момент времени с 1987 года в радиусе 120 километров.
Все канадские реакторы сосредоточены всего на семи различных площадках, две из которых (Pickering и Bruce) являются крупнейшими атомными электростанциями в мире по общему числу реакторов. Площадка Bruce с восемью активными реакторами и одним остановленным ( Douglas Point ) была крупнейшей действующей атомной электростанцией в мире по общему числу реакторов, числу действующих реакторов и общему объему производства в период с 2012 по 2020 год.
Все реакторы относятся к типу PHWR . Поскольку реакторы CANDU можно заправлять топливом во время работы, блок Pickering 3 достиг самого высокого на тот момент коэффициента мощности в мире в 1977 году, а блок Pickering 7 удерживал мировой рекорд по непрерывной работе без остановок (894 дня) с 1994 по 2016 год. [42] [43] В 2021 году новый мировой рекорд (1106 дней) был установлен блоком Darlington 1. [44] В целом, реакторы PHWR имели лучший средний коэффициент нагрузки за весь срок службы среди всех западных реакторов поколения II , пока их не заменили на PWR в начале 2000-х годов. [39]
Хронология ядерных реакторов Канады [45]
Название станции | Название блока | Нет. [а] | Тип | Модель | Емкость | Оператор | Строитель | Дата начала строительства | Дата подключения к сети | Дата коммерческой эксплуатации | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Тепловая (МВт т ) | Электричество (МВт эл . ) | |||||||||||
Валовой | Сеть | |||||||||||
Брюс | А1 | 8 | ПХВР | КАНДУ 791 | 2620 | 830 | 760 | Брюс Пауэр | ОН / AECL | Июнь 1971 г. | Январь 1977 г. | Сентябрь 1977 г. |
А2 | 9 | 2620 | 830 | 760 | Декабрь 1970 г. | Сентябрь 1976 г. | Сентябрь 1977 г. | |||||
А3 | 10 | КАНДУ 750А | 2550 | 830 | 750 | Июль 1972 г. | Декабрь 1977 г. | февраль 1978 г. | ||||
А4 | 11 | 2550 | 830 | 750 | Сентябрь 1972 г. | Декабрь 1978 г. | Январь 1979 г. | |||||
В5 | 18 | КАНДУ 750Б | 2832 | 872 | 817 | Июнь 1978 г. | Декабрь 1984 г. | март 1985 г. | ||||
В6 | 19 | 2690 | 891 | 817 | Январь 1978 г. | Июнь 1984 г. | Сентябрь 1984 г. | |||||
В7 | 20 | 2832 | 872 | 817 | Май 1979 г. | февраль 1986 г. | Апрель 1986 г. | |||||
В8 | 21 | 2690 | 872 | 817 | август 1979 г. | Март 1987 г. | Май 1987 г. | |||||
Дарлингтон | 1 | 22 | КАНДУ 850 | 2776 | 934 | 878 | ОПГ | Апрель 1982 г. | Декабрь 1990 г. | Ноябрь 1992 г. | ||
2 | 23 | 2776 | 934 | 878 | Сентябрь 1981 г. | Январь 1990 г. | Октябрь 1990 г. | |||||
3 | 24 | 2776 | 934 | 878 | Сентябрь 1984 г. | Декабрь 1992 г. | февраль 1993 г. | |||||
4 | 25 | 2776 | 934 | 878 | Июль 1985 г. | Апрель 1993 г. | Июнь 1993 г. | |||||
Пикеринг | А1 | 4 | КАНДУ 500А | 1744 | 542 | 515 | ОПГ | Июнь 1966 г. | Апрель 1971 г. | Июль 1971 г. | ||
А4 | 7 | 1744 | 542 | 515 | Май 1968 г. | Май 1973 г. | Июнь 1973 г. | |||||
В5 | 13 | КАНДУ 500Б | 1744 | 540 | 516 | Ноябрь 1974 г. | Декабрь 1982 г. | Май 1983 г. | ||||
В6 | 14 | 1744 | 540 | 516 | Октябрь 1975 г. | Ноябрь 1983 г. | февраль 1984 г. | |||||
В7 | 15 | 1744 | 540 | 516 | март 1976 г. | Ноябрь 1984 г. | Январь 1985 г. | |||||
В8 | 16 | 1744 | 540 | 516 | Сентябрь 1976 г. | Январь 1986 г. | февраль 1986 г. | |||||
Пойнт Лепро | 1 | 17 | КАНДУ 6 | 2180 | 705 | 660 | NB Мощность | АЕСЛ | Май 1975 г. | Сентябрь 1982 г. | февраль 1983 г. |
Название станции | Название блока | Нет. [а] | Тип | Модель | Емкость | Оператор | Строитель | Дата начала строительства | Дата подключения к сети | Дата коммерческой эксплуатации | Дата закрытия | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Тепловая (МВт т ) | Электричество (МВт эл . ) | ||||||||||||
Валовой | Сеть | ||||||||||||
Джентилли | 1 | 3 | СГХВР | КАНДУ BLW-250 | 792 | 266 | 250 | Штаб-квартира | Штаб-квартира / AECL | Сентябрь 1966 г. | Апрель 1971 г. | Май 1972 г. | Июнь 1977 г. |
2 | 12 | ПХВР | КАНДУ 6 | 2156 | 675 | 635 | Апрель 1974 г. | Декабрь 1982 г. | Октябрь 1983 г. | Декабрь 2012 г. | |||
Пикеринг | А2 | 5 | КАНДУ 500А | 1744 | 542 | 515 | ОЙ | ОН / AECL | Сентябрь 1966 г. | Октябрь 1971 г. | Декабрь 1971 г. | Май 2007 г. | |
А3 | 6 | 1744 | 542 | 515 | Декабрь 1967 г. | Май 1972 г. | Июнь 1972 г. | Октябрь 2008 г. | |||||
Дуглас Пойнт | 1 | 2 | КАНДУ 200 | 704 | 218 | 206 | ОЙ | февраль 1960 г. | Январь 1967 г. | Сентябрь 1968 г. | Май 1984 г. | ||
Демонстрация ядерной энергетики | НДП | 1 | Прототип CANDU | 92 | 25 | 22 | ОЙ | КГЭ | Январь 1958 г. | Июнь 1962 г. | Октябрь 1962 г. | август 1987 г. |
Место | Название реактора | Тип реактора | Тепловая мощность (кВт) | Конст. старт | Первый критический | Статус | Примечания |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Chalk River Laboratories - Чок Ривер, Онтарио | ЗИП | Тяжелая вода | 0,001 | 1945 | 1945-09-05 | Выведен из эксплуатации 1973 | Первый ядерный реактор в Канаде и первый за пределами США. |
NRX | Тяжелая вода | 42 000 | 1944 | 1947-07-22 | Неисправность 1993-03-30 | Один из самых мощных реакторов в мире. Исследования и производство медицинских изотопов. | |
НРУ | Тяжелая вода | 135 000 | 1952 | 1957-11-03 | Неисправность 2018-03-31 | Исследования и производство медицинских изотопов. | |
ПТР | Бассейн | 0.1 | 1956-05-01 | 1957-11-29 | Неисправность 1990-10-05 | Испытательный реактор для бассейна. Исследования. | |
ЗЕД-2 | Танк | 0.2 | 1958-12-01 | 1960-09-07 | Оперативный | Исследовательский реактор нулевой мощности. | |
МЕДЛЕННЫЙ | 5 | 1970 | Переехал в 1971 г. | Прототип. Переведен в Университет Торонто . | |||
КЛЕН I | Бак в бассейне | 10 000 | 1997-12-01 | 2000 | Отменено в 2008 г. | Реакторы по производству медицинских изотопов. Программа завершена до начала операций. | |
КЛЕН II | 2003 | ||||||
Университет Макмастера — Гамильтон, Онтарио | МНР | ССО | 5 000 | 1957-09-01 | 1959-04-04 | Оперативный | Работает на мощности 3 МВт. Самый высокопоточный исследовательский реактор в Канаде с момента закрытия реактора National Research Universal (NRU) в Чок-Ривер в 2018 году. |
Whiteshell Laboratories - Пинава, Манитоба | ВР-1 | КАНДУ | 60 000 | 1962-11-01 | 1965-11-01 | Неисправность 1985-05-17 | Органически охлаждаемый прототип. В ноябре 1978 года на заводе была утечка охлаждающей жидкости в размере 2739 литров. [47] |
СДР | SLOWPOKE-3 | 2 000 | 1985 | 1987-07-15 | Закрыт в 1989 году | Демонстрационный реактор Slowpoke для централизованного теплоснабжения . | |
Tunney's Pasture - 20 Goldenrod Driveway, Оттава , Онтарио | МЕДЛЕННЫЙ | 20 | 1970 | 1971-05-14 | Закрыт в 1984 году | Прототип. | |
Здание университета Торонто Холтин — Торонто, Онтарио | МЕДЛЕННЫЙ | 5 | 1971 | 1971-06-05 | Разобран в 1976 г. | В 1973 году мощность увеличилась до 20 кВт. | |
SLOWPOKE-2 | 20 | 1976 | 1976 | Закрыт в 2001 году | |||
Политехническая школа Монреаля - Монреаль , Квебек | SLOWPOKE-2 | 20 | 1975 | 1976-05-01 | Оперативный | Переведено на топливо на основе низкообогащенного урана (НОУ). | |
Исследовательский центр анализа следов Университета Далхаузи - Галифакс, Новая Шотландия | SLOWPOKE-2 | 20 | 1976-04-15 | 1976-07-08 | Демонтирован в 2011 г. | ||
Университет Альберты - Эдмонтон | SLOWPOKE-2 | 20 | 1976 | 1977-04-22 | Демонтирован 5 августа 2017 г. | ||
Исследовательский совет Саскачевана - Саскатун | SLOWPOKE-2 | 16 | 1980 | 1981-03-01 | Закрыт в декабре 2017 г. | Ожидалось, что вывод из эксплуатации будет завершен в 2020 году. [48] | |
Каната - оригинальный AECL , а затем MDS Nordion. | SLOWPOKE-2 | 20 | 1984-05-14 | 1984-06-06 | Закрыт в 1989 году | ||
Королевский военный колледж — Кингстон, Онтарио | SLOWPOKE-2 | 20 | 1985-08-20 | 1985-09-06 | Оперативный | Первое топливо на основе низкообогащенного урана (НОУ). |
В ноябре 1978 года авария с потерей охлаждающей жидкости затронула экспериментальный реактор WR-1 в Whitshell Laboratories в Пинаве , Манитоба. Произошла утечка 2739 литров охлаждающего масла ( изомера терфенила ), большая часть из них попала в реку Виннипег , и три топливных элемента разрушились, высвободив некоторые продукты деления. Ремонт занял у рабочих несколько недель. [52]
В 2009 году более 200 000 литров воды, содержащей следовые количества трития и гидразина, вылилось в озеро Онтарио после того, как рабочие случайно наполнили не тот резервуар тритиевой водой. Однако уровень изотопа в озере был недостаточным, чтобы нанести вред жителям. [51] [55]
13 декабря 2011 года на атомной электростанции Point Lepreau в Нью-Брансуике во время реконструкции произошел радиоактивный разлив. До шести литров тяжелой воды выплеснулось на пол, что привело к эвакуации здания реактора и остановке работы. Затем, 14 декабря, NB Power выпустила пресс-релиз, признав, что тремя неделями ранее произошел другой тип разлива. [56]
Реакторы типа CANDU, работающие в Канаде, имеют особенность использовать природный уран в качестве топлива из-за их высокой нейтронной экономичности . Таким образом, можно избежать дорогостоящего этапа обогащения топлива , требуемого более распространенными типами легководных реакторов . Однако это происходит за счет использования тяжелой воды , которая, например, составила 11% (1,5 млрд долларов) капитальных затрат завода в Дарлингтоне. [57]
Низкая плотность урана-235 в природном уране (0,7% 235 U) по сравнению с обогащенным ураном (3-5% 235 U) подразумевает, что можно потреблять меньше топлива до того, как скорость деления упадет слишком низко для поддержания критичности , что объясняет, почему выгорание топлива в реакторах CANDU (от 7,5 до 9 ГВт.день/тонна) намного ниже, чем в реакторах PWR (50 ГВт.день/т). [58] Таким образом, используется гораздо больше топлива и, следовательно, CANDU производят гораздо больше отработанного топлива для заданного количества произведенной энергии (140 т.ГВт/год для CANDU против 20 т.ГВт/год для PWR). [57] Тем не менее, использование добытого урана ниже почти на 30% в CANDU, поскольку нет расточительного этапа обогащения во время переработки руды в топливо. Парадоксально, но тяжеловодные реакторы в Канаде используют меньше урана, но производят больше отработанного топлива, чем их легководные аналоги.
В 2009 году Канада имела 4-е по величине извлекаемые запасы урана в мире (по цене менее 130 долл. США /кг) [59] и до этого момента была крупнейшим в мире производителем. Единственные в настоящее время действующие рудники и наиболее значительные запасы урана находятся в бассейне Атабаска на севере Саскачевана . Шахта МакАртур Ривер компании Cameco , открытая в 2000 году, является как крупнейшим месторождением высококачественного урана, так и крупнейшим производителем в мире. [60]
Примерно 15% добываемого в Канаде урана используется в качестве топлива для внутренних реакторов, остальная часть экспортируется. [61]
Концентрат урановой руды ( желтый кек ) из шахт в Канаде и других местах перерабатывается в триоксид урана (UO3 ) на заводе Cameco's Blind River , крупнейшем в мире коммерческом заводе по очистке урана. [62] Эта более чистая форма урана является сырьем для следующего этапа переработки, происходящего в Порт-Хоупе , Онтарио. Там конверсионное предприятие Cameco производит гексафторид урана (UF6 ) для иностранных предприятий по обогащению урана и диоксид урана (UO2 ) для местных производителей топлива. Предприятия Cameco's Port Hope и BWXT 's Peterborough и Toronto [63] по производству топлива превращают порошок диоксида урана в керамические таблетки перед их герметизацией в циркониевые трубки для формирования топливных стержней, собранных в пучки для реакторов CANDU в Канаде и других местах. [64]
Как и в США или Финляндии , политика Канады заключается не в переработке отработавшего ядерного топлива, а в его прямой утилизации по экономическим причинам.
В 1978 году правительство Канады запустило программу по управлению отходами ядерного топлива. В 1983 году в Whiteshell Laboratories в Манитобе была построена подземная лаборатория для изучения геологических условий, связанных с хранением отработанного ядерного топлива. 420-метровый объект был выведен из эксплуатации и намеренно затоплен в 2010 году для проведения одного заключительного эксперимента. [65] В 2002 году отраслью была основана Организация по управлению ядерными отходами (NWMO) для разработки постоянной стратегии по отходам.
Канадские ядерные лаборатории (CNL) планируют построить установку по захоронению низкоактивных радиоактивных отходов (NSDF) объемом 1 млн м³ на объекте Чок-Ривер, чтобы захоронить свои низкоактивные радиоактивные отходы, начиная с 2021 года. [66]
Низкоактивные и среднеактивные радиоактивные отходы , производимые тремя действующими атомными электростанциями Онтарио, управляются Западным заводом по управлению отходами (WWMF), расположенным на ядерном объекте Брюс в Тивертоне , Онтарио. OPG предложила построить глубокое геологическое хранилище рядом с WWMF, которое будет служить долгосрочным решением для хранения около 200 000 м³ этих отходов. [67] Однако проект не был одобрен на голосовании нации оджибвеев Согин в январе 2020 года. Ранее OPG обещала не продолжать работу без одобрения страны. Проект был отменен в июне 2020 года. OPG будет искать альтернативные решения по утилизации отходов. [68] [69]
По состоянию на июнь 2019 года канадские реакторы произвели 2,9 миллиона пучков отработанного топлива или около 52 000 тонн высокоактивных отходов , что является вторым по величине количеством в мире после США. [57] Это число может вырасти до 5,5 миллионов пучков (103 000 тонн) к концу запланированного срока службы текущего парка реакторов.
Отработанное топливо хранится на каждом реакторном участке либо в топливных бассейнах (58% от общего количества), либо в сухом контейнерном хранилище (42%), когда оно достаточно прохладное. [17] Хотя реакторы CANDU производят больше отработанного топлива, затраты на сухое хранение для данного производства электроэнергии сопоставимы с затратами для реакторов PWR, поскольку отработанное топливо проще в обращении (нет критичности топлива ). То же самое касается затрат и требований к пространству для постоянного захоронения отходов. [70]
В 2005 году NWMO приняла решение построить глубокое хранилище, предназначенное для хранения отработанного ядерного топлива под землей. Стоимость этого подземного хранилища глубиной от 500 до 1000 метров в размере 24 миллиардов долларов должна быть оплачена трастовым фондом, поддерживаемым компаниями по производству ядерного топлива. Отработанные топливные пучки будут помещены в стальные корзины, обернутые вместе 3 на 3 (всего 324 топливных пучка) в коррозионно-стойкую медь , чтобы сформировать контейнеры, рассчитанные на срок службы не менее 100 000 лет. Контейнеры будут заключены в туннели хранилища вспучивающейся бентонитовой глиной , но останутся извлекаемыми в течение приблизительно 240 лет. [71] С 2010 года продолжается процесс определения подходящего места для такого долгосрочного объекта. Из 22 заинтересованных сообществ два, расположенные вокруг Игнасе в Северо-Западном Онтарио и Саут-Брюсе в Юго-Западном Онтарио , изучаются в качестве потенциальных мест. [72] [73]
Согласно опросу 2012 года, проведенному Innovative Research Group по поручению Канадской ядерной ассоциации , 37% канадцев поддерживают ядерную энергетику, в то время как 53% выступают против нее. Оба эти показателя представляют собой снижение по сравнению с 2011 годом (38% и 56% соответственно), а население, которое не поддерживает, не выступает против или не знает своего мнения, выросло до 9%. Поддержка варьируется от 54% в Онтарио до 12% в Квебеке. Другие примечательные демографические детали включают в себя то, что мужчины в целом больше поддерживают ядерную энергетику, чем женщины, и что пожилые люди немного больше поддерживают, чем молодые. Не было значительных изменений в оппозиции к ядерной энергетике в Канаде после событий марта 2011 года на японской атомной электростанции Фукусима-1 (с 54% до 56%), и этот вопрос отслеживался, по крайней мере, довольно пристально 70% опрошенных канадцев. [74]
В Канаде активное антиядерное движение , в которое входят такие крупные организации, как Greenpeace и Sierra Club . Greenpeace был основан в Ванкувере бывшими членами Sierra Club в знак протеста против испытаний ядерного оружия на острове Амчитка . Более 300 общественных групп по всей Канаде поддержали мандат Кампании за отказ от ядерной энергетики (CNP). Сообщается, что некоторые экологические организации, такие как Energy Probe , Pembina Institute и Canadian Coalition for Nuclear Responsibility (CCNR), накопили значительный опыт в вопросах ядерной энергетики и энергетики. Существует также давняя традиция сопротивления коренных народов добыче урана . [75] [76]
Провинция Британская Колумбия твердо придерживается строгой политики отказа от ядерной энергетики. Корпорация короны BC Hydro поддерживает этот принцип, «отвергая рассмотрение ядерной энергетики при реализации стратегии чистой энергии Британской Колумбии». [77]
Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив его. ( Ноябрь 2020 ) |
{{citation}}
: |first=
имеет общее название ( помощь )