НЗХК — производство ядерного топлива в Новосибирске
Новосибирский завод химконцентратов (НЗХК) заходит в состав компании ТВЭЛ и относится к топливному дивизиону Росатома. ТВЭЛ — монополист по поставке ядерного горючего для русских АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор), судовых и исследовательских реакторов страны. Росатом контролирует всю цепочку работы АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) — от добычи ураносодержащей руды и постройки атомных станций до постоянной поставки горючего. А на НЗХК это горючее создают.
Фото и текст Славы Степанова
В цехах НЗХК выпускают пилюли из спрессованного диоксида урана, укладывают их в трубки из циркониевого сплава и собирают в тепловыделяющие сборки (ТВС), которые потом отправляются на атомные станции. Завод выпускает ТВС для реакторов ВВЭР-1000 и ВВЭР 1200, которые Росатом строит в Рф, Европе, Азии и на Ближнем Востоке. Часть ТВС выполняются для распространённых на западе серии PWR, также для исследовательских реакторов. Росатом — оператор 20% всех исследовательских реакторов в мире.
В 2023 году Новосибирский завод химконцентратов отметил 75-летний юбилей. Любой 6-ой реактор в мире работает на ядерном горючем ТВЭЛ. Не считая ядерного горючего, на заводе выпускают самый незапятнанный в мире литий, а Литий-7 закрывает 70% мирового употребления.
1. Ядерное горючее — это не попросту вещество, которое перерабатывается в реакторе и генерирует термическую энергию. Это сложное техническое устройство, которое дозволяет воплотить процесс ядерного деления. Другими словами недозволено просто взять уран и «залить» его в «бак» реактора — всё еще труднее.
В качестве ядерного горючего употребляют тепловыделяющие сборки (ТВС) — это кассеты, которые состоят из нескольких сотен тепловыделяющих частей (ТВЭЛ) и несущего каркаса. Если проще — это примерно 300 тонкостенных трубок поперечником 9 мм и длиной около 4 метров, которые собраны в единую систему. А любая трубка заполнена пилюлями из спрессованного диоксида урана и заварена с 2-ух сторон. Конкретно такие ТВС — конечный продукт Новосибирского завода химконцентратов. 
2. Урановая руда для производства горючего добывается в Забайкальском крае и Казахстане. На добывающих предприятиях получают сухой урановый экстракт — «жёлтый кек». Потом экстракт очищают от примесей (аффинаж) и переводят в гексафторид урана с природным содержанием изотопа U-235. В таком виде продукт приходит на обогатительный комбинат — и, в конце концов, отчаливает на НЗХК. На заводе из сырья делают ядерное горючее и собирают ТВС для атомных станций. 
3. Снутри ТВЭЛ находятся топливные пилюли — упрессованный и шлифованный диоксид урана. Вес одной пилюли — 4,5-5 гр. По эффективности она подменяет 900 кг каменного угля, 750 м³ газа либо 650 кг нефти. 
4. На первом шаге создают порошок диоксида урана. Принципиально получить однородную по составу и физическому состоянию партию гранулированного пресс-порошка — для этого в конце техпроцесса прессуют «шашку», а потом дробят её и делят на фракции. Получившийся пресс-порошок употребляют для производства топливных пилюль.
Изготовка начинают со смешивания пластификатора, порошков алюминия и диоксида урана. На НЗХК в первый раз в истории начали процесс «сухого» прессования топливных пилюль — это обеспечивает ядерную и экологическую сохранность производства. Потом пилюли 20 часов спекаются в водородной восстановительной среде при температуре 1750 °C. Готовые пилюли калибруют, шлифуют поверхность. Опосля этого они готовы к сборке. 
5. Готовые топливные пилюли помещают в тонкостенные трубки из циркониевого сплава. По бокам трубку герметизируют заглушками и заваривают. В итоге выходит ТВЭЛ — тепловыделяющий элемент, готовый к сборке в ТВС. 
6. Установка для загрузки пилюль диоксида урана в трубку ТВЭЛ. 
7. НЗХК производит 600 тонн топливных пилюль в год. На заводе есть оборудование для полного цикла производства — от подготовки сырья до выпуска готовых ТВС для отправки на АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор). 
8. Трубки ТВЭЛ располагаются в ТВС на определённом расстоянии друг от друга. Чтоб соблюдать это расстояние, употребляют дистанционирующие решётки со особыми металлическими ячейками. Любая ячейка — это шестигранная призма с полукруглыми выступами, направленными вовнутрь. Таковая система дозволяет вставить трубку «с натягом» и получить наиболее жёсткое соединение и надёжную систему — это принципиально при транспортировке и эксплуатации готовой ТВС. 
9. Сборка дистанционирующих решёток почти во всем происходит вручную — оператор заполняет их ячейками, в которые потом вставляются ТВЭЛ. 
10. Финишный шаг сборки решётки — контроль расположения ячеек. 
11. Сборка ТВС. Любая трубка ТВЭЛ вставляется в определённую ячейку. В ТВС заходит приблизительно 300 ТВЭЛ. А на современной АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) в активной зоне реактора мощностью 1000 МВт сразу работает 163 ТВС, содержащих около 50 тыщ ТВЭЛ, в каких находится около 80 тонн урана. 
12. На участке сборки ТВС находятся в разной стадии готовности. Когда все ТВЭЛ занимают свои места в дистанционирующих решётках, сверху и снизу к скелету присоединяется головка и хвостовик для закрепления ТВС в корпусе реактора и организации потока теплоносителя. 
13. Линия для загрузки ТВЭЛ в дистанционирующие решётки. 
14. Равномерно ТВЭЛ заполняют все ячейки на определённом расстоянии друг от друга. 
15. Система герметизируется и заваривается. Перед сиим свободное место заполняют гелием под давлением 2 МПа — это увеличивает равномерность распределения тепла и устойчивость оболочки. 
16. Финишный контроль готовой ТВС. 
17. Готовые ТВС отправляются на атомные электростанции в защищённых контейнерах — по две в любом. Завод выпускает ТВС для реакторов ВВЭР-1000, ВВЭР 1200 и PWR. Любая шестая АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор) в мире работает на горючем ТВЭЛ. Часть из этого горючего создают на НЗХК. Тепловыделяющие сборки служат по 4-5 лет. 
18. Не считая горючего для АЭС (Атомная электростанция — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор), завод выпускает ещё несколько линеек продукции. Одно из направлений — создание лития. Основное преимущество лития НЗХК — хим чистота. По этому параметру завод занимает 1-ое пространство в мире — выпускает литий с чистотой 99,999%. Литий закупают производители батареек и аккумов, металлургические компании и компании хим отрасли.
НЗХК — наикрупнейший из 2-ух глобальных производителей Лития-7, который употребляют как реагент для ядерной энергетики и добавку в теплоноситель первого контура реакторов типа PWR. Продукция завода покрывает 70% мирового употребления Лития-7. 
