هذا العام، يحتفل وحدتان من المفاعلات السريعة النيوترونية في محطة بيلويارسكا النووية بأعيادهما. رُبطت الوحدة 3 مع مفاعل BN-600 بالشبكة الكهربائية في عام 1980. بينما أُدخلت الوحدة 4 مع مفاعل BN-800 إلى الخدمة في عام 2015. بالإضافة إلى توليد الكهرباء، تساهم هذه المفاعلات في تطوير دورة وقود نووي مغلقة وتنفيذ مفاهيم الجيل الرابع، التي تتضمن إعادة معالجة حزم الوقود المشعة، وتصنيع وقود جديد منها، وزيادة استخدام الطاقة المحتواة في اليورانيوم الطبيعي، وتقليل الفاقد.
تُعتبر BN-600 وBN-800 أكبر مفاعلات سريعة النيوترونات في العالم. تستخدم كلا الوحدتين الصوديوم كمبرد وتُعتبر من بين أكثر المفاعلات النووية أمانًا وموثوقية في العالم.
تقوم BN-600 بتوليد الكهرباء بأمان، كما تُستخدم لاختبار مواد جديدة ووقود نووي لمفاعلات المستقبل. على سبيل المثال، يتم إعداد حزمة وقود تجريبية OS-4 تحتوي على وقود نيتريد مختلط من اليورانيوم والبلوتونيوم (MUPN) لإجراء اختبارات. يُخطط لتحقيق مستوى احتراق أعلى أثناء الإشعاع لهذه الحزمة التجريبية.
أيضًا، تنتظر اختبارات ثلاث حزم تجريبية تحمل اسم KETVS-MAK . تحتوي على وقود أكسيد مختلط (MOX) مع حوامل وقود من الحجم المخصص لمفاعل BN-1200 (الجاري تصميمه). تتميز هذه القضبان الوقودية بأن أعمدتها تحتوي على مقاطع من المادة المولدة. تشكل هذه المقاطع معًا طبقة أفقية داخل قلب المفاعل، مقسمة إياه إلى قسمين. يُعتقد أن بنية القلب هذه ستقلل من الأضرار الإشعاعية على بطانة الوقود بينما تحافظ على الاحتراق المطلوب للوقود. تمت التحقق من هذا المفهوم نظريًا في عدة دول، لكنه سيُطبق عمليًا لأول مرة في المفاعل الروسيBN-1200M، الذي سيكون مفاعلًا سريعة النيوترونات بقدرة 1200 ميغاوات سيتم بناؤه في محطة بيلويارسكا النووية. حاليًا، تخضع الوحدة 3 مع مفاعل BN-600 لأعمال صيانة وقائية مجدولة وتجديد. قال إيليا فيلين، المهندس الرئيسي المؤقت لمحطة بيلويارسكا النووية: “سنقوم بتحميل 107 حزم وقود جديدة في قلب .BN-600 من بين الحزم التي سيتم استبدالها، تحتوي ثلاث على وقود .MUPN لقد كانت هذه الحزم الوقودية تعمل في المفاعل النشط تقريبًا لمدة عام. ستوفر الأبحاث المستقبلية معلومات حول سلوك وحالة هذا النوع الجديد من الوقود في وحدات الطاقة من الجيل الرابع – BN-1200M وBREST.
بالإضافة إلى إعادة التزود بالوقود، ستكون المهمة الحرجة هي استبدال ثمانية مبخرات في مولد البخار رقم 4. هذه هي المرحلة النهائية من العمل لتمديد عمر الوحدة 3 حتى عام 2040، كما يتطلبه جهاز المراقبة الروسي “روستيكنادزور”. تشمل برنامج الصيانة أيضًا إصلاحات كبيرة على مضخة الدوران الرئيسية للمفاعل و24 صمامًا في دائرة الصوديوم. بالإضافة إلى ذلك، سيتم استبدال أجهزة حماية والأتمتة الكهروميكانيكية وأجهزة الأتمتة في دائرة إخراج الطاقة للمولد التوربيني رقم 5 ببدائل قائمة على المعالجات الدقيقة. من المقرر الانتهاء من الصيانة في خريف عام 2025.
تحمل الوحدة الرابعة أهمية خاصة لتطوير الصناعة النووية الروسية والعالمية، حيث أن مفاعل الطاقة السريعة النيوترونية هذا هو المفاعل الوحيد في العالم الذي يعمل بالكامل على وقود أكسيد مختلط (MOX) من اليورانيوم والبلوتونيوم. مثل نظيره BN-600 ، تخضع الوحدة حاليًا لأعمال صيانة وقائية مجدولة، وخلالها سيتم استبدال 181 حزمة في قلب المفاعل مع وقود جديد.
بالإضافة إلى ذلك، سيتم تركيب مضخات إضافية، وأنابيب، وصمامات في نظم تبريد الدوار والمولد التوربيني. بعد التركيب، سيكون لكل نظام مضختان احتياطيتان، مما يزيد من سلامة تشغيل الوحدة. كما سيقوم العاملون باستبدال مبادل حراري وسيطة ومحرك مضخة الدوران، وإجراء فحوصات خدمية للبنى المعدنية والمكونات.
تشارك BN-800 أيضًا في التحقق من أنواع جديدة من الوقود. في يوليو من العام الماضي، تم تحميل ثلاث حزم وقود مع إضافة أكتينيدات صغيرة إلى المفاعل مضافة في المفاعل. يُعتبر Americium-241 و- Neptunium- 237 من بين النظائر الأطول عمرًا والأكثر سُمّية في النفايات النووية. من المتوقع أن تؤكد طبيعة الأداء وحالة هذه الحزم في قلب BN-800 الجدوى من التخلص من الأكتينيدات الثانوية على نطاق صناعي. قال إيفان سيدوروف، مدير محطة بيلويارسكا النووية: “تسمح ميزة مفاعلات سريعة النيوترونات بتقليل النفايات الإشعاعية.”
الخطوة التالية لمحطة بيلويارسكا النووية هي بناء وحدة جديدة، وهي الوحدة الخامسة مع مفاعل .BN-1200M ستكون هذه هي المفاعل التجاري الأول الذي يصبح جزءًا من نظام الطاقة من الجيل الرابع. يتم النظر في تكوينين رئيسيين للقلب لـ BN-1200M، إما مع وقود أكسيد اليورانيوم والبلوتونيوم مماثل لما هو مستخدم في مفاعل BN-800 أو باستخدام وقود نيتريد اليورانيوم والبلوتونيوم الذي سيتم تحميله في مفاعل BREST-OD-300، الذي يتم بناؤه حاليًا في سيبرسك، منطقة تومسك .
في يوليو، أعطى المدير العام لروساتوم، أليكسي ليخاتشيوف، الضوء الأخضر للبدء في التحضيرات لبدء أعمال البناء. قال ليخاتشيوف في ذلك الوقت: “مع بدء العمل على الوحدة 5، تؤكد بيلويارسكا مكانتها كرائدة في تطوير المفاعلات السريعة النيوترونية. ستكون جزءًا لا يتجزأ من مشروعنا الرائد لإنشاء دورة وقود نووي مغلقة. سيمكننا التقدم في مجال المفاعلات السريعة من تعزيز القيادة العالمية لتقنيات الطاقة النووية الروسية.” من المخطط أن يتم صب أول خرسانة للأساس للمبنى الرئيسي للوحدة 5 في عام 2027.
تجذب عمليات تشغيل هذه المفاعلات المبردة بالصوديوم اهتمامًا كبيرًا من المهنيين النوويين في دول أخرى. مثال حديث هو زيارة وفد صيني لمحطة بيلويارسكا النووية في يوليو من هذا العام. قام الضيوف بجولة في حجرة المفاعل، وقاعة التوربينات، وغرفة التحكم في الوحدة 4، وزاروا مركز التدريب، ونوقشت فرص التعاون المحتملة.
