Tahun ini, dua unit dengan reaktor “cepat” di PLTN Beloyarsk merayakan hari jadinya. Unit No. 3 dengan reaktor BN-600 dihubungkan ke jaringan listrik pada tahun 1980. Unit No. 4 dengan reaktor BN-800 – pada tahun 2015. Kedua unit ini tidak hanya beroperasi dengan sukses, tetapi juga berkontribusi pada penciptaan siklus bahan bakar nuklir tertutup serta penerapan konsep sistem generasi ke-4, yang mencakup pengolahan ulang rakitan bahan bakar bekas, pembuatan bahan bakar baru darinya, pemanfaatan maksimal potensi energi uranium yang ditambang, serta minimisasi limbah.
BN-600 dan BN-800 adalah reaktor cepat terbesar di dunia. Pada keduanya digunakan pendingin natrium. Dari sisi keandalan dan keselamatan, reaktor-reaktor ini termasuk yang terbaik di dunia.
Reaktor BN-600 tidak hanya menghasilkan listrik secara aman, tetapi juga menjadi tempat uji coba material baru dan bahan bakar nuklir untuk reaktor generasi berikutnya.
Saat ini sedang dipersiapkan uji coba rakitan iradiasi OS-4 dengan batang bahan bakar (TVEL) berbasis bahan bakar campuran nitrida uranium-plutonium (SNUP). Dalam proses iradiasi rakitan eksperimental ini, direncanakan untuk mencapai tingkat pembakaran bahan bakar yang lebih tinggi.
Selain itu, menunggu uji coba juga tiga rakitan eksperimental KETVS-MAK dengan batang bahan bakar ukuran BN-1200 berbasis bahan bakar MOX dengan lapisan aksial. Keunikan desain TVEL ini adalah adanya segmen dengan material reproduktif dalam kolom bahan bakar. Secara keseluruhan, segmen-segmen tersebut membentuk lapisan horizontal di dalam reaktor yang membagi inti reaktor menjadi dua bagian. Solusi ini secara signifikan mengurangi kerusakan radiasi pada kelongsong TVEL, sekaligus mempertahankan tingkat pembakaran bahan bakar yang diperlukan. Secara teoritis, solusi ini telah dikaji di beberapa negara, tetapi untuk pertama kalinya bisa diterapkan secara praktis di BN-1200M Rusia – reaktor cepat berkapasitas 1200 MW yang akan dibangun di PLTN Beloyarsk.
Saat ini, Unit No. 3 dengan reaktor BN-600 sedang menjalani perbaikan terencana dengan modernisasi. “Kami akan melakukan pemuatan ulang 107 rakitan bahan bakar ke inti BN-600. Di antaranya ada tiga rakitan dengan bahan bakar SNUP. Rakitan ini telah berada di reaktor beroperasi selama satu tahun. Penelitian lebih lanjut akan memberikan data tentang perilaku dan kondisi jenis bahan bakar baru ini untuk unit pembangkit generasi ke-4 – BN-1200M dan BREST,” – jelas Ilya Filin, pejabat sementara Kepala Insinyur PLTN Beloyarsk.
Selain pemuatan ulang, tugas penting lainnya adalah penggantian delapan modul penguap generator uap No. 4. Ini merupakan tahap akhir pekerjaan untuk memperpanjang umur operasi Unit No. 3 hingga tahun 2040 sesuai persyaratan Rostekhnadzor. Di unit ini juga akan dilakukan perbaikan besar pada pompa sirkulasi utama reaktor serta 24 perangkat katup dari sirkuit natrium. Sistem proteksi relai dan otomasi pada jalur keluaran daya turbogenerator No. 5 berbasis elektromekanik akan diganti dengan sistem serupa berbasis mikroprosesor. Pekerjaan perbaikan dijadwalkan selesai pada musim gugur 2025.
Unit No. 4 memiliki arti khusus tidak hanya bagi perkembangan energi nuklir Rusia, tetapi juga dunia: saat ini reaktor cepat tenaga listrik ini adalah satu-satunya di dunia yang sepenuhnya beroperasi dengan bahan bakar MOX (campuran uranium-plutonium oksida). Unit ini, seperti BN-600, kini juga sedang menjalani perbaikan terencana, di mana staf pembangkit akan melakukan pemuatan ulang 181 rakitan ke inti reaktor.
Selain itu, akan dipasang unit pompa tambahan, pipa, dan katup pada sistem pendingin stator dan rotor turbogenerator. Setelah pemasangan, setiap sistem akan memiliki dua pompa cadangan, yang meningkatkan keselamatan operasi unit. Staf juga akan mengganti penukar panas perantara, motor listrik pompa sirkulasi utama, serta melakukan pengendalian operasional logam.
BN-800 juga digunakan untuk pembuktian jenis bahan bakar baru. Pada Juli tahun lalu, ke dalamnya dimasukkan tiga rakitan bahan bakar dengan tambahan aktinida minor. Amerisium-241 dan Neptunium-237 adalah isotop yang paling berumur panjang dan paling radiotoksik dalam bahan bakar nuklir bekas. Pengoperasian dan kondisi rakitan tersebut di inti BN-800 harus secara eksperimental membuktikan kemungkinan transmutasi aktinida minor dalam skala industri. “Inilah keunggulan reaktor cepat – mereka memungkinkan pengurangan volume limbah radioaktif,” – kata Ivan Sidorov, Direktur PLTN Beloyarsk.
Tahap berikutnya dalam kehidupan PLTN Beloyarsk adalah pembangunan Unit No. 5 dengan reaktor BN-1200M. Unit ini akan menjadi yang pertama dalam rangkaian, bagian dari sistem energi nuklir generasi ke-4. Untuk BN-1200M sedang dikaji dua versi inti dengan bahan bakar uranium-plutonium yang berbeda: oksida (serupa dengan yang digunakan di BN-800) dan nitrida (yang akan dimuat ke dalam reaktor BREST-OD-300, yang sedang dibangun di kota Seversk, Oblast Tomsk).
Pada Juli tahun ini, Direktur Jenderal Rosatom Alexey Likhachev memberikan arahan untuk memulai persiapan pembangunan unit baru. “Dengan dimulainya pekerjaan pada Unit No. 5, PLTN Beloyarsk memperkuat statusnya sebagai pemimpin dalam pengembangan teknologi reaktor cepat. Arah ini merupakan bagian integral dari proyek unggulan kami – penciptaan sistem energi nuklir dua komponen. Kemajuan dalam bidang reaktor cepat akan memperkokoh kepemimpinan teknologi nuklir Rusia di dunia,” – ujar Alexey Likhachev. Penuangan beton pertama untuk pondasi bangunan utama Unit No. 5 direncanakan pada tahun 2027.
Kegiatan unit “natrium” ini menarik perhatian besar dari komunitas nuklir internasional. Contoh terbaru: pada Juli tahun ini, delegasi dari Tiongkok mengunjungi PLTN Beloyarsk. Para tamu melihat ruang reaktor, ruang mesin, pos kendali Unit No. 4, pusat pelatihan, serta membahas potensi kerja sama.
