Росатом ғалымдары мен инженерлері соңғы ядролық отынды жасауда маңызды нәтижелерге қол жеткізді. ВВЭР реакторларына арналған МОКС-отыны бар жылу бөлу элементін реакторлық сынаудың екінші циклі сәтті аяқталды. Тәжірибелік-өнеркәсіптік пайдалануға БРЕСТ-ОД-300 реакторы үшін ядролық отынды өндіру/қайта өндіру модулі енгізілді. Жоғары температуралы газ салқындатқыш реакторға (ЖТГСР) арналған отын сынақтың бірінші кезеңінен өтті. Толығырақ айтамыз.
Өндіру/қайта өндіру модулі (ӨҚМ) 2024 жылдың желтоқсан айының соңында іске қосылды. Бұл «Серпіліс» жобасы аясында IV буындағы тәжірибелік-демонстрациялық кешенде (ТДЭК) Сібір химиялық комбинаты (СХК) алаңында салынып жатқан үш нысанның біріншісі.
ӨҚМ-да төрт технологиялық желі іске қосылды: уран мен плутонийдің аралас нитридтерінің карботермиялық синтезі, отын таблеткаларын дайындау, ЖБЭЛ өндіру және ЖБҚ құрастыру. Барлық өндіріс толығымен автоматтандырылған.
ӨҚМ-да азайған уран нитридінің отын композициясымен құрастырмаларды өндіру технологиясы пысықталуда. Алғашқы макеттік ЖБҚ әзірленді. «Ростехнадзор» реттегіші плутониймен жұмыс істеуді мақұлдаған кезде аралас нитридті уранплутоний (АНУП) отынын жасау басталады. БРЕСТ-ОД-300-ді бастапқы жүктеу үшін СНУП-отынмен 200 -ден астам ЖӨҚ жасау қажет. Бұрын онымен эксперименттік жылу бөлу элементі БОР-60 зерттеу реакторында және БН-600 жылдам реакторында сынақтан өткен.
ТДЭК – сәулеленген отынды қайта өңдеуге және одан жаңа отынның жаңа бөліктерін жасауға арналған жылдам реактор мен станция маңы қуаттарын қамтитын IV буынды атом энергетикалық жүйесін құрудың әлемдегі алғашқы тәжірибесі. IV буын жүйелері ядролық отын циклінің тұйықталуы есебінен қалдықтардың күрт азаюын және табиғи уранды пайдалану толықтығын арттыруды болжайды. Росатом осындай жүйелерді дамытуда әлемде бәрінен озық алға жылжыды.
Ақпан айында Глазовта Росатом кәсіпорнында БРЕСТ-ОД-300 белсенді аймағына арналған тот баспайтын болаттан жасалған дөңгелек және алты бұрышты құбырлар өндірісі басталды. Олар ЖӨҚ, тойтарғыш блоктар және қорғаныс блоктарын жасау үшін қолданылады. Жаңа желі үшін 30-ға жуық жабдық орнатылды. «Алдағы айларда біз жоғары технологиялық құбырлардың бірінші партиясын шығаруды жоспарлап отырмыз» – деді кәсіпорынның бас директоры Сергей Чинейкин.
МИР.М1 зерттеу реакторындағы МОКС-отынды реакторлық сынаудың екінші циклінің қорытындылары ядролық отынның жоспарланған жанып кету деңгейіне жеткенін көрсетті, жылу бөлу элементтері герметикалығын сақтап қалды. Қалыпты пайдалану жағдайында, оның бұзылуы және жобалық авариялар режимінде сынақтардың барлығы алты циклі жоспарланған.
Сондай-ақ, БФС-1 сыни стендінде МОКС-отыны бар жылу бөлу элементтерінің партиясы сынақтан өтуде. Сынақтар перспективалы ВВЭР-С реакторы реакторының белсенді аймағының параметрлерін негіздеуге мүмкіндік береді, МОКС-отынды пайдалану отын экономикасын жақсартуға, азайған уранның жинақталған қорларын төмендетуге және қалпына келтірілген материалдарды икемді пайдалануға мүмкіндік береді деп болжануда.
ВВЭР-С (спектрлік реттелетін) реакторы бар атом электр станциясы әлемдегі алғашқы атом станциясы болады деп жоспарлануда, онда жеңіл су реакторы МОКС-отын жинақтарымен толық жүктеледі.
2024 жылдың желтоқсан айының соңында Росатом ғалымдары өте жоғары температура жағдайында ЖТГСР отынының зертханалық үлгілерін реакторлық сынаудың бірінші кезеңін аяқтады. Алдымен отынды 1000-1200 ℃ температурада 400-ден астам тиімді тәулікте ұстады. Содан кейін 500 сағат 1600 ℃ температурада сәулелендірді. Нәтижелер көрсеткендей, отынның сфералық отын өзегінің (TRISO) көп қабатты жабыны, тіпті сәулелену жағдайында және жоғары температураның әсерінен де пайда болған газ тәрізді өнімдерді жақсы ұстайды. Биылғы жылы экстремалды жағдайларда — 1800 °С дейінгі температурада сынақ бағдарламасының екінші кезеңі өтеді.
Қаңтар айында Росатомда ЖТГСР отыны өндірісінің пилоттық желісінің жабдықтарын әзірлеу мен іске қосудың үш жылдық циклі аяқталды. Мамандар жабдыққа қойылатын техникалық талаптарды дайындады, негізгі тәжірибелік-өнеркәсіптік операциялардың технологиялық негіздері мен режимдерін әзірледі. Пилоттық қондырғы бірегей ресейлік жабдықтармен жинақталған төрт технологиялық учаскеден тұрады. Сонымен, мысалы, отын компактындағы микрожылу бөлгіш элементтердің таралуын онлайн бақылау үшін отандық рентгендік томограф қолданылады.
Отын желісінің жобалық өнімділігі жылына 250 мың отын компактін құрайды. Бұл атом энерготехнологиялық станциясының бас энергоблогын отынмен қамтамасыз ету болашағы үшін елеулі негіз болып табылады. Ол ЖТГСР реакторлық қондырғысынан және сутегі мөлшерлі өнімдерді өндіруге арналған химиялық-технологиялық бөліктен тұрады деп жоспарлануда.
