A Belojarszki Atomerőmű idén ünnepli a BN-600-as nátriumhűtésű gyorsneutronos reaktorral felszerelt 3. blokk üzembe helyezésének 45. évfordulóját. Jelentősége az iparág számára felbecsülhetetlen: olyan műszaki megoldásokat teszteltek rajta, amelyek vezető pozícióba emelték a Roszatomot a folyékonyfém-hűtésű reaktorok szegmensében. A BN-600-at az innovatív reaktorok legújabb üzemanyagainak tesztelésére használják. Március végén az orosz nukleáris hatóság, a Rosztyehnadzor kiadta azt az engedélyt, ami további 15 évvel, 2040-ig meghosszabbította a 3-as blokk üzemidejét.
A BN-600 nem az első nátriumhűtésű reaktor, amelyet orosz nukleáris mérnökök terveztek. Előtte volt a kísérleti BR-5 (5 MW), amelyet BR-10 néven (10 MW) korszerűsítettek, majd a kísérleti BR-60 (60 MW, jelenleg is üzemel) és a nagyobb teljesítményű BN-350 (először 1972 novemberében csatlakozott a hálózatra, és 1999-ben állították le). A BN-600 azonban hídként működött a szovjet fejlesztések és a folyékonyfém-irányzat fejlődésének új szakasza között, és megerősítette ennek az irányzatnak az életképességét a kereskedelmi nukleáris energiaiparban.
A BN-600 fejlesztése azután kezdődött, hogy Alekszandr Leipunszkij – az orosz nukleáris ipar egyik alapító atyja – emlékezetes előadást tartott egy konferencián 1962 novemberében. Ő akkor azt javasolta, hogy a hűtőközeg hőmérsékletét és a reaktor hőteljesítményét másfélszeresére, 1000-ről 1500 MW-ra növeljék, hogy 600 MW elektromos teljesítményt tudjanak biztosítani. Az ötletet jóváhagyták, és a BN-600-as blokk 1980-ig szerepelt a Szovjetunió atomenergia-fejlesztési stratégiájában.
A tervezők integrált tartályos elrendezést alkalmaztak, a szivattyúkat és a közbenső hőcserélőket a reaktoron belül belül helyezték el. A gőzfejlesztőhöz új fejlesztésű acélokat használtak. A 12,5 méter magas reaktortartályt egy 15 méter átmérőjű betonaknában, biztonsági burkolatban helyezték el.
A termikus rendszer háromkörös. Az első és a második körben a hűtőközeg nátrium, a harmadikban víz. A nátrium miatt a tervezés során többféle technológiát is használnak: elektromágneses szivattyúkat, szűrőcsapdákat a nátrium tisztítására, a berendezések és csővezetékek elektromos fűtésére szolgáló rendszereket, a nátrium-víz kölcsönhatási termékek lokalizálását a gőzfejlesztő körök között bekövetkező esetleges szivárgásoknál.
A BN-600-as blokk építése 1968-ban kezdődött. Az új blokk 1980 áprilisában táplált első alkalommal villamos energiát a hálózatba. A „gyermekbetegségek” – a komplex új atomerőművi projekteket kísérő hiányosságok (fűtőelemek nyomáscsökkenése, szivárgások a hegesztési területeken, szivattyúk és szelepek problémái stb.) – kiküszöbölése után a reaktor 1981 decemberében működött először 100%-os teljesítménnyel.
Működése során a blokk berendezéseit és a BN-600 üzemanyagát többször is korszerűsítették. Így az 1980-as évek második felében az aktív zónában nagyobb dúsítottságű üzemanyagot kezdtek használni. 1991–1993-ban sugárzásállóbb szerkezeti anyagokat kezdtek használni. Ezek a beavatkozások lehetővé tették, hogy a nehéz atommagok hasadását 7 százalékról 11,3 százalékra növeljék. Az ezt követő fejlesztéseknek köszönhetően az atommagok hasadásának mutatója jelenleg 11,8%.
A BN-600 uránoxid üzemanyagot használ. A reaktorban többféle kísérleti fűtőelemet is tesztelnek: elsősorban MOX-üzemanyaggal (azaz kevert urán-plutónium üzemanyaggal) működőket, melyekben az üzemanyagot pellet vagy rudak formájában használják fel. Ezek a tesztek hozzájárultak ahhoz, hogy kiválasszák a megfelelő és megalapozottan biztonságos MOX-üzemanyagot a BN-800 számára, amely a világ egyetlen, teljes egészében ezzel az üzemanyaggal működő gyorsreaktora. A BN-800-asban kevert urán-plutónium (nitrid) üzemanyaggal működő kazettákat is tesztelnek, amelyeket a nukleáris üzemanyagciklus lezárását célul tűző „Proriv” (Áttörés) projekt keretében az ólomhűtésű BREST-OD-300 reaktorban fognak használni.
2010 áprilisában lejárt a 3. blokk tervezett élettartama. Mivel azonban az üzemeltetés folytatásáról döntöttek, előzetesen elvégezték a meghosszabbításhoz szükséges munkálatokat: kicserélték a gőzfejlesztőket, a gőz- és vízszelepeket, megjavítottak egy keringtető szivattyút és egy gőzturbinát, korszerűsítettek néhány technológiai rendszert stb. A nukleáris hatóság engedélyt adott az egység élettartamának 10 évvel, 2020. március 31-ig történő meghosszabbítására. Ezt követően 2020. április 1-jén a Belojarszki Atomerőmű engedélyt kapott az üzemidő újabb 5 évvel történő meghosszabbítására.
A nukleáris ipar 80. évfordulójának évében, március 31-én a BN-800 újabb 15 évre kapott üzemelési engedélyt az orosz nukleáris hatóságtól, a Rosztyehnadzortól. A blokk megbízhatóságát a felügyelő hatóság átfogó ellenőrzése is megerősítette.
„A Belojarszki Atomerőmű 3-as blokkja kulcsfontosságú láncszem az atomenergia-ipar jövője szempontjából. Itt tesztelték ipari körülmények között az MOX-üzemanyagot és a mostani esetben, amikor új kísérleti kazetták vannak az aktív zónában, hogy biztosítsák a BN-1200M és a BREST jövőbeli negyedik generációs gyors neutronos blokkok üzemanyagának magas minőségét. Még ennél is fontosabb az a felbecsülhetetlen értékű tudás, amelyet a személyzet szerzett a gyorsneutronos reaktorok megbízható működéséről” – mondta Ivan Szidorov, a Belojarszki Atomerőmű igazgatója.
