Передовые новости Росатома в области научных разработок
Проект «Прорыв», реализуемый госкорпорацией «Росатом», – один из главных инновационных проектов в мировой атомной энергетике. Он предусматривает создание в России новой технологической платформы атомной отрасли на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Такая технология позволит исключить тяжелые аварии на АЭС; исключить эвакуацию и отселение населения при возникновении аварий на энергоблоке; вырабатывать электроэнергию без накопления облученного ядерного топлива и многократно повторно использовать отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), это снимет проблему ограниченности ресурсной базы атомной энергетики.
В рамках «Прорыва» в г. Северск Томской области, на площадке Сибирского химического комбината создается Опытно-демонстрационный энергокомплекс (ОДЭК).
Опытно-демонстрационный энергокомплекс включает:
- Энергоблок с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 (ключевой элемент ОДЭК) — первый в мире инновационный опытно-промышленный энергоблок на базе быстрого реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Особенности реакторной установки позволили отказаться от большого объема гермооболочки, ловушки расплава, значительного количества обеспечивающих систем, и снизить класс безопасности внереакторного оборудования. Конструкция реакторной установки обеспечивает локализацию течи теплоносителя (в объеме ее корпуса) и исключить осушение активной зоны. В 2021 году Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору выдала АО «СХК» лицензию на строительство БРЕСТ-ОД-300.
- Модуль фабрикации и рефабрикации - предназначен для изготовления смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива для стартовой загрузки и перегрузок реактора БРЕСТ-ОД-300. Позволяет работать с исходными материалами и продуктами переработки ОЯТ реактора. Предусматривает включение в топливо минорных актинидов для дальнейшей трансмутации. Работы по пусконаладке основного технологического оборудования и установок для фабрикации СНУП-топлива были начаты в 2022 году.
- Модуль переработки - предназначен для переработки отработавшего ядерного топлива, извлечения полезных ядерных компонентов — их используют при изготовлении (рефабрикации) СНУП-топлива. Для пирохимического передела на лабораторном уровне подтверждена техническая реализуемость основных операций. Выбран окончательный вариант технологической схемы пирохимического передела.
По завершении строительства ОДЭК станет первой в мире энергетической системой IV поколения (с замкнутым ядерным топливным циклом, на базе реакторов на быстрых нейтронах). Планируется построить Промышленный энергокомплекс (ПЭК). Принципы работы ОДЭК и ПЭК будут схожи, только в основе ПЭК — двухблочная АЭС с двумя быстрыми реакторами мощностью 1200 МВт каждый. Как и в ОДЭК, в ПЭК войдут пристанционные модули фабрикации и переработки топлива: на первом будут изготавливаться тепловыделяющие сборки со СНУП- или МОКС-топливом, на втором — выполняться переработка ОЯТ для рефабрикации новых сборок.
Изготовление ОС-5 – часть масштабной программы работ по повышению эффективности СНУП-топлива для реактора БРЕСТ-ОД-300. Проведенные учеными исследования и расчеты показали, что использование жидкометаллического подслоя позволит улучшить характеристики твэлов с нитридным топливом. Ожидается, что температура такого топлива будет ниже при сохранении параметров теплоносителя, а уран-плутониевая таблетка - меньше распухать и давить на оболочку твэла, провоцируя возможную разгерметизацию. Это позволит повысить и экономическую эффективность, и эксплуатационную надежность топлива.