Страсти по молибдену
В МИРЕ / #9_2019
Текст: Ирина ДОРОХОВА / Фото: Росатом, Flickr/ Argonne National Laboratory
Агентство по атомной энергетике (NEA) в ноябре 2019 года опубликовало отчет, основная мысль которого: поставки медицинских диагностических изотопов на базе 99Мо остаются нестабильными. Главной причиной нестабильности назван большой возраст исследовательских реакторов (ИР). Однако старение и потребность в ремонтах компенсируются продлением сроков эксплуатации и заменой устаревшего оборудования, координацией действий участников рынка и разработкой технологии, в которой в качестве сырья выступает не облученный уран, а природный молибден.
Основную проблему NEA в своем исследовании «Поставки медицинских изотопов. Экономический диагноз и возможные решения» формулирует следующим образом: «Поставки ⁹⁹Мо /⁹⁹ᵐTc (⁹⁹Мо — сырье для производства ⁹⁹ᵐTc, изомера изотопа ⁹⁹Tc. — Прим. ред.) для медицинских услуг часто бывали ненадежными в течение последнего десятилетия из-за внеплановых остановок и длительного технического обслуживания в некоторых организациях, производящих ⁹⁹Мо, многие из которых — относительно старые».
Дорогие изотопы
Почтенный возраст исследовательских реакторов (в среднем около 50 лет) — важнейшая предпосылка нестабильности поставок, по мнению авторов исследования. Реакторы выходят на планово-предупредительные работы, но иногда случаются и внеплановые остановки. Одна из них произошла 10 лет назад и вызвала острую озабоченность на рынке медицинских диагностических изотопов. С тех пор поставки стабилизировались, но системное решение, как считают авторы, найдено не было.
Решения о строительстве новых мощностей принимаются долго, строительство — тоже процесс небыстрый. Новый И Р — это большие инвестиции. Насколько — сказать заранее сложно: необходимо знать хотя бы первичные параметры эксплуатации ИР. Реакторы по-разному финансируются, работают, у них разные функции (помимо наработки изотопов), разные перечни этих изотопов, стартовый материал (ВОУ или НОУ), системы учета расходов, наконец.
Примером осторожного подхода к строительству новых мощностей могут служить южноафриканский ИР SAFARI‑1 и проект SAFARI‑2. «В течение последних 15 лет SAFARI‑1 работал круглосуточно, почти без остановок в течение 300 дней ежегодно и, как ожидается, продолжит поставлять ⁹⁹Мо до, как минимум, до 2030 года. Однако реактор стареет, и в качестве его замены рассматривается новый многофункциональный исследовательский реактор (МИР) тепловой мощностью 15−30 МВт. Процесс от разработки ТЭО до ввода в эксплуатацию займет не менее 10 лет», — говорится в статье «Как исследовательские реакторы могут помочь сделать диагностическую визуализацию возможной», размещенной в ноябрьском бюллетене МАГАТЭ. «Если новый МИР (SAFARI-2. — Прим. ред.) будет построен, он будет оборудован для гибкой работы в течение следующих 60 или более лет, так что мы сможем адаптироваться к потенциальным изменениям, таким как колебания на рынке медицинских изотопов и потребности в исследованиях, а также обеспечивать Южную Африку и регион в целом мощностями для тестирования критически важного ядерного топлива и материалов», — приводится в заметке комментарий старшего менеджера SAFARI‑1 Кооса дю Брюйна. Эти «если» и «рассматривается» свидетельствуют о неуверенности в том, что проект будет осуществлен.
За последние 15 лет был введен в эксплуатацию только один ИР — в 2006 году заработал австралийский OPAL тепловой мощностью 20 МВт. Правда, значимым игроком на рынке он стал лишь несколько лет назад, после того как в феврале 2015 года Канада объявила о выводе из эксплуатации своего ИР NRU. Он, напомним, прекратил производство изотопов в октябре 2016 года, но поддерживался в рабочем состоянии до 31 марта 2018 года, затем начался его вывод из эксплуатации.
Почтенный возраст исследовательских реакторов (в среднем около 50 лет) — важнейшая предпосылка нестабильности поставок, по мнению авторов исследования. Реакторы выходят на планово-предупредительные работы, но иногда случаются и внеплановые остановки. Одна из них произошла 10 лет назад и вызвала острую озабоченность на рынке медицинских диагностических изотопов. С тех пор поставки стабилизировались, но системное решение, как считают авторы, найдено не было.
Решения о строительстве новых мощностей принимаются долго, строительство — тоже процесс небыстрый. Новый И Р — это большие инвестиции. Насколько — сказать заранее сложно: необходимо знать хотя бы первичные параметры эксплуатации ИР. Реакторы по-разному финансируются, работают, у них разные функции (помимо наработки изотопов), разные перечни этих изотопов, стартовый материал (ВОУ или НОУ), системы учета расходов, наконец.
Примером осторожного подхода к строительству новых мощностей могут служить южноафриканский ИР SAFARI‑1 и проект SAFARI‑2. «В течение последних 15 лет SAFARI‑1 работал круглосуточно, почти без остановок в течение 300 дней ежегодно и, как ожидается, продолжит поставлять ⁹⁹Мо до, как минимум, до 2030 года. Однако реактор стареет, и в качестве его замены рассматривается новый многофункциональный исследовательский реактор (МИР) тепловой мощностью 15−30 МВт. Процесс от разработки ТЭО до ввода в эксплуатацию займет не менее 10 лет», — говорится в статье «Как исследовательские реакторы могут помочь сделать диагностическую визуализацию возможной», размещенной в ноябрьском бюллетене МАГАТЭ. «Если новый МИР (SAFARI-2. — Прим. ред.) будет построен, он будет оборудован для гибкой работы в течение следующих 60 или более лет, так что мы сможем адаптироваться к потенциальным изменениям, таким как колебания на рынке медицинских изотопов и потребности в исследованиях, а также обеспечивать Южную Африку и регион в целом мощностями для тестирования критически важного ядерного топлива и материалов», — приводится в заметке комментарий старшего менеджера SAFARI‑1 Кооса дю Брюйна. Эти «если» и «рассматривается» свидетельствуют о неуверенности в том, что проект будет осуществлен.
За последние 15 лет был введен в эксплуатацию только один ИР — в 2006 году заработал австралийский OPAL тепловой мощностью 20 МВт. Правда, значимым игроком на рынке он стал лишь несколько лет назад, после того как в феврале 2015 года Канада объявила о выводе из эксплуатации своего ИР NRU. Он, напомним, прекратил производство изотопов в октябре 2016 года, но поддерживался в рабочем состоянии до 31 марта 2018 года, затем начался его вывод из эксплуатации.
Неподнимаемые цены
Основные причины, по которым не строятся новые реакторы, — нехватка доходов от услуг по облучению, сложности с переходом на модель полного возмещения расходов (full cost recovery). Исторически цена на услуги облучения урана, из которого затем производится ⁹⁹Мо, слишком низкая. Правительства стран, субсидировавшие строительство ИР, рассматривали услуги по облучению для производства молибдена как побочный продукт деятельности ИР. Как следствие, эти услуги не были обоснованы экономически. «Исторически цена на услуги по облучению включала только некоторые прямые издержки и не учитывала затраты на замену оборудования и полные удельные затраты, прямые и косвенные», — отмечается в недавнем отчете NEA.
Такое положение вещей привело к тому, что цены в следующих звеньях цепочки поставок (см. схему «Цепочка поставок при производстве ⁹⁹ᵐTc») исторически сохранялись низкими. Ставки компенсаций (фактически — оплаты медицинских услуг), применяемые в страховой медицине в различных странах и регионах (штатах США, провинциях Канады), не пересматривались. Поэтому можно говорить не только о стагнации денежных поступлений от конечных потребителей ⁹⁹Мо, но и об их сокращении из-за инфляции.
Еще одна причина — сомнения компаний и правительств в том, что дополнительный объем предложения будет обеспечен спросом. «Спрос на ⁹⁹Мо /⁹⁹ᵐTc зависит от использования однофотонных эмиссионных компьютерных томографов (SPECT или ОФЭКТ) в диагностике и лечении заболеваний, таких как рак. По данным ОЭСР, в развитых странах спрос стабильный, в развивающихся экономиках он растет примерно на 5% в год», — сообщил «АЭ» глава секции радиоизотопных продуктов и радиационных технологий МАГАТЭ Жуау Оссо Жуниор. Можно предположить, что 5% в год, причем только для развивающихся рынков, — слишком незначительная цифра для обоснования строительства нового реактора.
Основные причины, по которым не строятся новые реакторы, — нехватка доходов от услуг по облучению, сложности с переходом на модель полного возмещения расходов (full cost recovery). Исторически цена на услуги облучения урана, из которого затем производится ⁹⁹Мо, слишком низкая. Правительства стран, субсидировавшие строительство ИР, рассматривали услуги по облучению для производства молибдена как побочный продукт деятельности ИР. Как следствие, эти услуги не были обоснованы экономически. «Исторически цена на услуги по облучению включала только некоторые прямые издержки и не учитывала затраты на замену оборудования и полные удельные затраты, прямые и косвенные», — отмечается в недавнем отчете NEA.
Такое положение вещей привело к тому, что цены в следующих звеньях цепочки поставок (см. схему «Цепочка поставок при производстве ⁹⁹ᵐTc») исторически сохранялись низкими. Ставки компенсаций (фактически — оплаты медицинских услуг), применяемые в страховой медицине в различных странах и регионах (штатах США, провинциях Канады), не пересматривались. Поэтому можно говорить не только о стагнации денежных поступлений от конечных потребителей ⁹⁹Мо, но и об их сокращении из-за инфляции.
Еще одна причина — сомнения компаний и правительств в том, что дополнительный объем предложения будет обеспечен спросом. «Спрос на ⁹⁹Мо /⁹⁹ᵐTc зависит от использования однофотонных эмиссионных компьютерных томографов (SPECT или ОФЭКТ) в диагностике и лечении заболеваний, таких как рак. По данным ОЭСР, в развитых странах спрос стабильный, в развивающихся экономиках он растет примерно на 5% в год», — сообщил «АЭ» глава секции радиоизотопных продуктов и радиационных технологий МАГАТЭ Жуау Оссо Жуниор. Можно предположить, что 5% в год, причем только для развивающихся рынков, — слишком незначительная цифра для обоснования строительства нового реактора.
Цепочка поставок при производстве ⁹⁹ᵐTc
Подходы к нерентабельному молибдену
Разница между доходами и реальным объемом затрат на производство ⁹⁹Мо, по данным отчета NEA, возмещалась за счет госфинансирования. Система отношений строилась так: государство возмещало затраты, а ИР создавал продукт, позволяющий улучшить качество медицинских услуг и, как следствие, здоровье граждан.
Однако реальность оказалась несколько иной, поскольку крупнейшие производители и потребители — это разные страны. Крупнейшие потребители находятся в Северной Америке. По данным Отделения здравоохранения ОЭСР, в США в год проводится около 10 млн процедур на однофотонном эмиссионном компьютерном томографе с использованием ⁹⁹ᵐTc — это более 50% от общего количества всех процедур в мире. Чуть меньше 2 млн процедур приходится на долю Канады. При этом основные производители находятся в Европе. «Некоторые правительства фактически субсидировали производство ⁹⁹Мо, который экспортировался в другие страны, тем самым субсидируя услуги диагностической визуализации в странах-импортерах», — отмечается в исследовании NEA.
В итоге в течение десяти лет, прошедших с кризисного 2009 года, некоторые правительства закрыли свои ИР. Так, в 2015 году прекратил работу реактор во Франции, в 2018 году — в Канаде (см. выше). Остальные продлили сроки эксплуатации реакторов, сохраняя status quo.
Есть только одно исключение: правительство США, основного потребителя медицинских диагностических изотопов, поддержало развитие альтернативных способов производства ⁹⁹Мо — не на основе ²³⁸U, а на основе природного молибдена (изотоп ⁹⁸Мо). В проекте, который уже дошел до стадии производства, участвуют компания NorthStar и ИР MURR при Миссурийском университете. Как следует из ноябрьского релиза NorthStar, установка компании по производству молибдена проработала первые 52 недели, и сейчас она расширяет производственные мощности: «Мы построили завод по производству изотопов в Белойте, штат Висконсин, который после завершения монтажа оборудования, прохождения процедур квалификации, лицензирования и одобрения со стороны FDA (Food and Drug Administration, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. — Прим. ред.) увеличит переработку на реакторе MURR и обеспечит работу производственного хаба из двух площадок для ⁹⁹Мо».
По оценкам NEA, мощности реактора MURR составляют 4% от мирового объема производства ⁹⁹Мо, но сколько они производят реально — неизвестно. Проект стал примером государственно-частного партнерства: $ 65 млн выделила Администрация по национальной ядерной безопасности (NNSA), столько же — частные совладельцы. Еще $ 40 млн в виде работ по поддержке проекта NorthStar получила от национальных лабораторий Департамента энергетики (DOE) США.
Росатом также интересуется возможностью получать ⁹⁹Мо из ⁹⁸Мо. НИОКР в этом направлении ведет петербургский АО «Радиевый институт им. В. Г. Хлопина». Правда, для того, чтобы продукт вышел на рынок, необходимо не только довести проект до производства, но и провести клинические исследования и получить разрешения от медицинских регуляторов. На согласование может уйти несколько лет.
Разница между доходами и реальным объемом затрат на производство ⁹⁹Мо, по данным отчета NEA, возмещалась за счет госфинансирования. Система отношений строилась так: государство возмещало затраты, а ИР создавал продукт, позволяющий улучшить качество медицинских услуг и, как следствие, здоровье граждан.
Однако реальность оказалась несколько иной, поскольку крупнейшие производители и потребители — это разные страны. Крупнейшие потребители находятся в Северной Америке. По данным Отделения здравоохранения ОЭСР, в США в год проводится около 10 млн процедур на однофотонном эмиссионном компьютерном томографе с использованием ⁹⁹ᵐTc — это более 50% от общего количества всех процедур в мире. Чуть меньше 2 млн процедур приходится на долю Канады. При этом основные производители находятся в Европе. «Некоторые правительства фактически субсидировали производство ⁹⁹Мо, который экспортировался в другие страны, тем самым субсидируя услуги диагностической визуализации в странах-импортерах», — отмечается в исследовании NEA.
В итоге в течение десяти лет, прошедших с кризисного 2009 года, некоторые правительства закрыли свои ИР. Так, в 2015 году прекратил работу реактор во Франции, в 2018 году — в Канаде (см. выше). Остальные продлили сроки эксплуатации реакторов, сохраняя status quo.
Есть только одно исключение: правительство США, основного потребителя медицинских диагностических изотопов, поддержало развитие альтернативных способов производства ⁹⁹Мо — не на основе ²³⁸U, а на основе природного молибдена (изотоп ⁹⁸Мо). В проекте, который уже дошел до стадии производства, участвуют компания NorthStar и ИР MURR при Миссурийском университете. Как следует из ноябрьского релиза NorthStar, установка компании по производству молибдена проработала первые 52 недели, и сейчас она расширяет производственные мощности: «Мы построили завод по производству изотопов в Белойте, штат Висконсин, который после завершения монтажа оборудования, прохождения процедур квалификации, лицензирования и одобрения со стороны FDA (Food and Drug Administration, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. — Прим. ред.) увеличит переработку на реакторе MURR и обеспечит работу производственного хаба из двух площадок для ⁹⁹Мо».
По оценкам NEA, мощности реактора MURR составляют 4% от мирового объема производства ⁹⁹Мо, но сколько они производят реально — неизвестно. Проект стал примером государственно-частного партнерства: $ 65 млн выделила Администрация по национальной ядерной безопасности (NNSA), столько же — частные совладельцы. Еще $ 40 млн в виде работ по поддержке проекта NorthStar получила от национальных лабораторий Департамента энергетики (DOE) США.
Росатом также интересуется возможностью получать ⁹⁹Мо из ⁹⁸Мо. НИОКР в этом направлении ведет петербургский АО «Радиевый институт им. В. Г. Хлопина». Правда, для того, чтобы продукт вышел на рынок, необходимо не только довести проект до производства, но и провести клинические исследования и получить разрешения от медицинских регуляторов. На согласование может уйти несколько лет.
Таблица 1. Характеристики исследовательских реакторов, облучающих сырье для производства ⁹⁹Мо
Компенсация нестабильности
В докладе предлагается несколько способов обеспечить полное покрытие затрат, но даже сами авторы сомневаются в их реализуемости (например, в том, что финансировать реакторы в странах-производителях согласятся страны-покупатели).
Стабильность рынка можно описать метафорой «наполовину полного» или «наполовину пустого» стакана. Рынок, пусть и с перебоями, работает.
В России, например, ситуация спокойная. В структуре Росатома работают два надежных производителя молибдена, поставки идут без перебоев — это конкурентное преимущество. Продукт производится не только для РФ, но и на экспорт.
В Европе над стабильностью поставок работает группа по безопасности снабжения (NMeu-SoS). Она обсуждает графики работы и плановых ремонтов у различных производителей и предлагает их корректировки. Кроме того, иногда поставщики взаимодействуют между собой и с потребителями напрямую.
В докладе предлагается несколько способов обеспечить полное покрытие затрат, но даже сами авторы сомневаются в их реализуемости (например, в том, что финансировать реакторы в странах-производителях согласятся страны-покупатели).
Стабильность рынка можно описать метафорой «наполовину полного» или «наполовину пустого» стакана. Рынок, пусть и с перебоями, работает.
В России, например, ситуация спокойная. В структуре Росатома работают два надежных производителя молибдена, поставки идут без перебоев — это конкурентное преимущество. Продукт производится не только для РФ, но и на экспорт.
В Европе над стабильностью поставок работает группа по безопасности снабжения (NMeu-SoS). Она обсуждает графики работы и плановых ремонтов у различных производителей и предлагает их корректировки. Кроме того, иногда поставщики взаимодействуют между собой и с потребителями напрямую.
Многоцелевой исследовательский и образовательный реактор MURR Университета Миссури (США). Мощность легководной установки открытого бассейнового типа 10 МВт (тепловых). Замедлителем и теплоносителем в MURR выступает лёгкая вода, а отражателем — бериллий и графит
Наконец, перебои в поставках не всегда связаны с внеплановыми остановками именно ИР. Например, в Южной Африке в течение года — с ноября 2017 года — из-за проблем с безопасностью простаивал не исследовательский реактор SAFARI‑1, а производитель молибдена Necsa — NTP.
Практика принятия решений на рынке медицинских диагностических изотопов показывает, что, вероятно, в ближайшем будущем будут продлеваться сроки эксплуатации действующих реакторов (в том числе потому, что закрытие их обойдется дороже, чем продление). Наиболее заинтересованные и сильные игроки будут развивать технологии получения ⁹⁹Мо не из урана (ВОУ или НОУ), а альтернативными способами — прежде всего, из природного молибдена (⁹⁸Мо и ¹⁰⁰Мо). Время на разработки еще есть: действующие реакторы проработают, по оценкам участников рынка, 10 и больше лет.
Практика принятия решений на рынке медицинских диагностических изотопов показывает, что, вероятно, в ближайшем будущем будут продлеваться сроки эксплуатации действующих реакторов (в том числе потому, что закрытие их обойдется дороже, чем продление). Наиболее заинтересованные и сильные игроки будут развивать технологии получения ⁹⁹Мо не из урана (ВОУ или НОУ), а альтернативными способами — прежде всего, из природного молибдена (⁹⁸Мо и ¹⁰⁰Мо). Время на разработки еще есть: действующие реакторы проработают, по оценкам участников рынка, 10 и больше лет.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #9_2019