Ученые и руководители «Росатома» приняли участие в международной конференции МАГАТЭ по быстрым реакторам и связанным с ними топливным циклам (FR-26), которая прошла в Китае с 18 по 21 мая. Российские атомщики представили свои концепции и разработки в области быстрых реакторов в атомной энергетике будущего.
Конференция — пятая в серии, ее тема — «От инноваций к внедрению». На пленарной сессии к участникам обратился почетный председатель конференции, научный руководитель проектного направления «Прорыв» «Росатома» Евгений Адамов. «Сегодня в авангарде создания ядерных энерготехнологий IV поколения идут Россия и Китай, и проведение двух из пяти конференций МАГАТЭ по быстрым реакторам именно в этих странах является закономерным признанием», — отметил он.
Евгений Адамов также напомнил о вызовах, стоящих перед мировой атомной отраслью. Среди них — нарастающий дефицит урана, недостаточное использование его энергетического потенциала, откладывание решения проблемы отработавшего ядерного топлива, нераспространение и не всем очевидная конкурентоспособность атомной генерации.
Ответить на эти вызовы, как отметил Евгений Адамов, может новая атомная технологическая платформа на базе реакторов на быстрых нейтронах. Именно такая будет реализована в Северске в рамках проекта «Прорыв». Там строится опытно-демонстрационный энергокомплекс (ОДЭК) с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 на свинцовом теплоносителе и пристанционный комплекс с модулями фабрикации-рефабрикации топлива и переработки отработавшего ядерного топлива.
О способности систем IV поколения на базе быстрых реакторов и замкнутого ядерного топливного цикла повысить привлекательность атомной энергетики и увеличить ее вклад в устойчивое глобальное энергообеспечение на тысячелетия вперед на пленарной сессии говорил и заместитель гендиректора по развитию новых продуктов атомной энергетики «Росатома» Александр Локшин. «Реакторы на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом, — подчеркнул он, — это не просто средство повышения эффективности атомной энергетики, а условие ее долгосрочного существования».
Россия — давний лидер в области быстрых атомных технологий. С 1980 года в нашей стране на Белоярской АЭС работает блок № 3 с реактором на быстрых нейтронах БН-600. Он используется не только для безопасной выработки электроэнергии, но и для исследований топлива. С 2015 года в энергосистеме работает блок БАЭС № 4 с реактором БН-800. Сейчас это единственный в мире коммерческий блок, работающий на смешанном уранплутониевом МОКС-топливе. Он тоже используется для исследований новых видов топлива, необходимых в том числе для замыкания ядерного топливного цикла.
Строительство энергоблоков с быстрыми реакторами на Белоярской АЭС продолжится. Сейчас идет подготовка к началу строительства блока № 5 с реактором БН-1200. В целом, согласно актуальной Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2042 года, в России планируется создать девять энергоблоков с быстрыми реакторами.
Параллельно «Росатом» разрабатывает топливо для систем IV поколения. Так, в апреле на энергоблоке № 4 Белоярской АЭС завершилась первая в мире программа опытно-промышленной эксплуатации уранплутониевого МОКС-топлива с добавлением минорных актинидов — наиболее радиотоксичных и долгоживущих искусственных трансурановых компонентов, содержащихся в отработавшем ядерном топливе (ОЯТ). В первую очередь речь идет о нептунии, америции и кюрии. Их дожигание в быстрых реакторах резко сократит сроки хранения ОЯТ и объемы отходов, требующих глубинного геологического захоронения.
«Выжигание минорных актинидов в реакторе — это не разовый опыт, а долгосрочная стратегия. Перед тем как перевести это решение в промышленный масштаб, мы демонстрируем саму технологическую возможность, что эта идея работает», — отметил Александр Угрюмов, старший вице-президент по научно-технической деятельности ТВЭЛ.
На следующем этапе специалисты ТВЭЛ намерены увеличить содержание минорных актинидов в опытных сборках с МОКС-топливом, добавлять минорные актиниды в нитридное СНУП-топливо для быстрых реакторов, а также попробовать гетерогенное выжигание. В этом случае минорные актиниды не включаются в уранплутониевое топливо, а помещаются в отдельные твэлы или отдельные сборки, которые будут устанавливаться в определенных зонах реактора.
Для отработки технологии выжигания минорных актинидов в промышленных объемах на Горно-химическом комбинате в Железногорске (входит в «Росатом») планируется сооружение исследовательского жидкосолевого реактора.
Фото: Машиностроительный дивизион ГК «Росатом», Балаковская АЭС, МАГАТЭ
