بدأت أعمال التثبيت في أول مفاعل نيوتروني سريع مبرد بالرصاص في العالم. سيتم ضمان سلامته من خلال عمل القوانين الطبيعية والخصائص الجوهرية للمواد الإنشائية. تنتمي المفاعلات التي تتمتع بمؤشرات السلامة هذه إلى الجيل الرابع.

إغلاق دورة الوقود

BREST-OD-300 (الاختصار الروسي لمفاعل سريع مبرد بالرصاص بقوة 300 ميجاواط لأغراض عرضية للتجربة الأولية) وهو جزء من منشأة إنتاج الطاقة التجريبية (مختصرة بـ ODEK بالروسية) التي يجري إنشاؤها في سيفيرسك، منطقة تومسك، في محيط مصنع سيبيريا الكيميائي. ستضم ODEK أيضًا وحدة معالجة الوقود المنتهي ووحدة تصنيع وإعادة تصنيع الوقود. ستنتج هذه الوحدات مجموعات وقود لمفاعل بريست، الذي سيستخدم وقود النتريد المختلط بين اليورانيوم المستنفد والبلوتونيوم النووي الناتج عن تفاعلات النيوترونات بواسطة التخمير الحراري الكربوثيري.

تعتبر منشأة ODEK تجسيدًا أوليًا لمشروع Breakthrough الموجه لتغيير نموذج التوليد النووي من خلال إغلاق دورة الوقود النووي بواسطة مفاعلات النيوترونات السريعة. يتضمن المشروع تطوير منشآت طاقة نووية متكاملة ستتألف من محطة طاقة نووية ووحدات إعادة معالجة الوقود (تحويل الوقود المنتهي إلى وقود جديد).

ستصمم هذه المنشآت بطريقة تستبعد إمكانية حدوث حوادث تتطلب إخلاء السكان المحليين. يجب أن تكون محطات الطاقة النووية تنافسية مع أنواع الطاقة الأخرى. سيجعل استخدام اليورانيوم المستنفد والمواد النووية المشعة لإنتاج وقود جديد من الممكن إغلاق دورة الوقود النووي. سيزيد هذا المفهوم من استخدام الطاقة المحتواة في اليورانيوم الطبيعي ويقلل من النفايات الإشعاعية. ستزيد السلامة المحسنة والنفايات المنخفضة من جعل الطاقة النووية أكثر ودية للبيئة وفعالة من حيث التكلفة ومقبولة اجتماعيا.

أخبار من الموقع

في هذا الشهر، تم تركيب لوحة قاعدة من الصلب لتوزيع الأحمال بشكل متساوٍ من مكونات المفاعل على الهياكل الخرسانية في قاع وعاء المفاعل. تم توصيل نصفي اللوحة من سان بطرسبورغ وتجميعهما في موقع البناء.

تلا ذلك غمر الطبقة السفلى من هيكل حماية وعاء المفاعل في الحفرة. ستحتوي على خرسانة عازلة للحرارة وستكون عائقًا وقائيًا إضافيًا خارج الدائرة المبردة. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة سطح الهيكل 60 درجة مئوية ويجب ألا تتجاوز إشعاعات الخلفية المستويات الطبيعية.

وقال فاديم ليمخوف كبير مصممي مشروع بروريف: “على عكس المفاعلات الحرارية النووية التقليدية من عائلة VVER، يحتوي المفاعل السريع BREST على تخطيط متكامل. ليس الوعاء المضغوط هو هيكل معدني كلي كما هو الحال في مفاعلات VVER، بل هو هيكل من الخرسانة والصلب مع تجاويف من الصلب لاستيعاب مكونات الدائرة الأولية. تملأ المسافة بين التجاويف بالخرسانة خطوة بخطوة خلال عملية البناء“.

المزيد…

جميع مكونات محطة المفاعل تقريبًا إما يتم إنتاجها أو على وشك الإنتاج. تم تصنيع بعض أنظمة التحكم والحماية للمفاعل بالفعل. تم اختبار التعديل التجريبي للمضخة الرئيسية للدورة الرئيسية للتأكد من قدرتها على ضخ أكثر من 11 طن من الرصاص المنصهر في الثانية، على الرغم من وجود شكوك حول إمكانية تحقيق هذا المعيار الأدائي. طور مهندسو الطاقة النووية الروس تعليمات برمجية جديدة وأكثر فعالية لتحل محل التعليمات الأجنبية المستخدمة سابقًا.

تقوم روساتوم بتنفيذ برنامج اختبار وقود شامل، حيث يتم تعريض قضبان الوقود للإشعاع ثم إجراء دراسات ما بعد الإشعاع. تجري الكثير من الأعمال لتبرير استخدام وقود MUPN وزيادة حرقه. في هذه الأثناء، يتم الانتهاء من تقنية إنتاج MUPN في وحدة تصنيع وإعادة تصنيع الوقود.

سيتم استخدام ثاني أكسيد البلوتونيوم المنتج في الفترة من 1970 إلى 1990 والمخزن في موقع ماياك لصنع هذا الوقود. يكفي المخزون للحمولة الأولى وبعض الشحنات التالية. سيتم استخدام الوقود المشع في BREST لإنتاج دفعات جديدة من MUPN بعد ذلك.

بدأ توظيف موظفي BREST، مع وجود محاكيات تدريبية موجودة بالفعل. سيتم بناء محاكي كامل الحجم لاحقًا.

الخطط المستقبلية

قال، يفغيني آداموف، المدير العلمي لمشروع بروريف، لصحيفة صناعة الطاقة النووية (سترانا روساتوم): “هذا العام، نخطط لإكمال الاختبارات على المضخة الرئيسية للدورة الرئيسية التجريبية والحصول على تصريح لإنتاج المضخات التي سيتم تركيبها في وحدة المفاعل“. وفي عام 2024 أيضًا، سيتم الانتهاء من أعمال التشغيل في وحدة تصنيع الوقود وإعادة تصنيعه. وسيبدأ إنتاج منطقة الوقود الأولى في يناير من العام المقبل.

من المقرر أن يدخل مفاعل BREST مرحلة التشغيل التجريبي في نهاية عام 2026. وكما أخبر فاديم ليميخوف Atominfo.ru، من المتوقع أن تستغرق استعدادات مرحلة التشغيل التجريبي الأولى أربعة أشهر.

على الرغم من أن العمل في ODEK يجري على قدم وساق ولا يزال هناك الكثير مما يتعين القيام به، فإن تطوير مفاعل النيوتروني السريع التجاري BR-1200 مستمر. وقال فاديم ليميخوف: “الحسابات التي تم إجراؤها والتجارب التي تمت في إطار دراسات الجدوى كافية في الأساس لإجراء توقعات ذات احتمالية عالية لتصميم BR-1200“. من الممكن تمامًا بناء محطة طاقة نووية تستخدم مفاعل BR-1200 في جنوب الأورال قبل عام 2045.