Rosatom’un araştırma bölümü, Rus nükleer enerji kuruluşu bünyesinde özel bir role sahip. Araştırmalar, Rosatom’un nükleer teknoloji ve enerji segmentlerinde sunduğu mevcut ürünlerin iyileştirilmesi ve yeni yüksek teknoloji ürün ve hizmetlerinin geliştirilmesinin temelini oluşturuyor. Bu bölümde, temel araştırma alanları hakkında daha fazla bilgi bulacaksınız.
On araştırma ve geliştirme enstitüsü ve merkezini bir araya getiren Rosatom’un araştırma bölümü, Science and Innovation A.Ş tarafından yönetiliyor ve bünyesinde, ITER projesi kapsamında Rusya tarafından üstlenilen görevlerden sorumlu ITER Merkezini de barındırıyor. Araştırma bölümünün Ar-Ge faaliyetleri çoğunlukla on ana alanı kapsıyor. Bu sayede bölümün ortaya koyduğu çalışmalar ve fonlar daha kolayca birleştiriliyor ve fikri mülkiyet haklarının tekrara düşmesi ve ihlal edilmesi de önleniyor.
İlk araştırma alanı Proryv (Çığır Açan) Projesi, hızlı nötron reaktörleri ve kapalı nükleer yakıt döngüsü çalışmalarını içeriyor. Araştırmacılar, bu yılın başlarında ekipmanın tahmini tasarım özellikleri, güvenlik durumları, bilgisayar kodları, performansı ve ömrünü doğrulamak için sınama testleri gerçekleştirdi. Bundan sonraki aşamada, Rusya’da yapımı devam eden pilot demonstrasyon enerji kompleksinde (PDEC) Ar-Ge faaliyetleri yürütülecek. Araştırmacılar, nükleer yakıt döngüsünü kapatma, yakıt geri dönüşümü, kurşun soğutucu deneyleri gibi olasılıkları gösteren reaktör performans parametrelerinin elde edilmesi için çalışacaklar.
İkinci alan, spektral kaydırma kontrol reaktörlerinin (VVER-S) ve süperkritik su soğutmalı reaktörlerin (VVER-SKD) geliştirilmesi de dahil olmak üzere, VVER reaktörlerine dayalı gelişmiş nükleer enerji üretim teknolojisini kapsıyor. Araştırmacılar, kararlı ve kararsız durum transferinin hassas nötronik modellemesine yönelik bilgisayar kodu geliştirilmesi için çalışıyorlar. Rosatom bünyesinde yer alan bilim adamları, Kurchatov Enstitüsü ile ortaklaşa elektron antinötrinoları ve büyük ksenon çekirdekleri arasındaki elastik etkileşimin yeni bir etkisini araştırıyorlar. Kompakt ve ucuz nötrino izleme cihazları, nükleer tesislerin güvenliğini artırmak ve nükleer silahların yayılmasının önlenmesini sağlamak için yararlı olabilir.
Üçüncü alan, kullanılmış nükleer yakıtın yeniden işlenmesi ve nükleer malzemelerin çoklu geri dönüşümünü içeriyor. Bu alanda yapılan araştırmalar, parçalanabilir malzemelerin enerji potansiyelinin kullanımını en üst düzeye çıkarmayı ve radyoaktif atıkların miktarının ve aktivitesinin minimize edilmesini amaçlıyor. Araştırmacılar, prensipte uranyum-plütonyum REMIX yakıtını termal nötron reaktörlerinde tekrar tekrar (7 defaya kadar) kullanmanın mümkün olduğunu kanıtladılar. Minör aktinitleri bertaraf etmek için bir erimiş tuz reaktörü tasarlanıyor. Ar-Ge faaliyetlerinin en erken 2024 yılına kadar sürmesi planlanıyor. Buradan elde edilen sonuçlar pilot bir erimiş tuz nükleer tesisi inşa etmek için kullanılacak. Mevcut durumda, BN-800 ticari hızlı nötron reaktöründe küçük aktinitler yakılıyor. Araştırmacılar ayrıca, kullanılmış nükleer yakıtın ayrıştırılması, mineral benzeri matrislerle yüksek düzeyde radyoaktif atık katılaştırması ve matris olarak yakıt kaplamalarını kullanma yöntemi olan Iron PUREX için de yöntemler geliştiriyor.
Dördüncü alan hidrojen ekonomisini kapsıyor. Bu alanda, ticari ölçekte hidrojen üretmek için kullanılabilecek yüksek sıcaklıkta gaz soğutmalı bir reaktörün geliştirilmesine ağırlık veriliyor. Bu alandaki diğer araştırma programları, hidrojen depolama, taşıma ve uygulama çözümlerine ışık tutuyor.
Beşinci alan, lazer teknolojisine yönelik araştırmaları kapsıyor. 100 metrelik bir ışın üretebilen çok işlevli bir mobil lazer ünitesi ticari işletime alınmak üzere. Söz konusu lazer ünitesi, su altı dahil 20 cm kalınlığa kadar çelik ve beton yapıları kesebiliyor. Öte yandan, bariyerlerin arkası da dahil olmak üzere farklı bileşimlerdeki patlayıcıları 6 metre mesafeye kadar tespit edebilen dedektörlerin oluşturulmasına yönelik çalışmalar da devam ediyor. Araştırmacılar, tam teşekküllü bir denetim sisteminin pilot versiyonunu oluşturmak için çalışıyorlar.
Altıncı alanda nükleer füzyon ve plazma teknolojileri yer alıyor. Bir plazma tahrik motorunun laboratuvar prototipi geliştiriliyor ve test ediliyor. İyi çalışılmış iyon hızlandırma ve manyetik alandan ayrılma mekanizmalarının, motorun yüksek enerji ve tahrik performansını sağladığı ortaya koyulurken, darbeli nötron ve parçacık akısı izlemeye yönelik pilot sistemler, yüksek sıcaklıklı plazma ve yüksek güçlü akıları ve radyasyon teşhisini iyileştirmek için geliştirildi, birleştirildi ve test edildi. Araştırmacılar ayrıca tokamak performans parametrelerini iyileştirmek ve krom kaplamaların yakıt kaplamaları üzerine biriktirilmesi için sürekli bir magnetron deşarj püskürtme tekniği üzerinde çalışıyorlar.
Yeni malzeme ve teknolojileri içeren yedinci alanda, VVER-S RPV kabukları ve kaynakları için yeni bir malzeme geliştirildi ve kalifiye edildi. Araştırmacılar ayrıca uranyum silisit kazaya dayanıklı yakıt üretimi için yöntemler ve teknikler geliştiriyorlar. Pelet özelliklerini inceleyen araştırmacılar, yakıt çubuğu prototiplerine yönelik yerinde testler yapıyorlar. Diğer bir proje ise, VVER ve PWR yakıt gruplarının kılavuz tüplerinde kullanılmak üzere, hidrojen alımına karşı daha dayanıklı özel bir alaşım geliştirmeyi hedefliyor.
Araştırmacılar, küçük modüler reaktörlerin (SMR’ler) araştırma ve geliştirmesini içeren sekizinci alanda, tasarım performanslarını iyileştirmek için RITM-200 SMR’ler ve RITM-200 tabanlı küçük nükleer santraller için tasarım çözümlerinin doğrulanmasına yönelik çalışmalarını sürdürüyorlar. Çekirdek sistemlerin ve ekipmanların ömrünün uzatıldığını doğrulayan araştırmacılar, pasif çevreleme ısı giderme sistemi, acil durum çekirdek soğutma sistemi ve benzeri sistemleri test etmek için prototipler oluşturdular. Tasarım dışı ciddi kazalar için hesaplamalar yapılırken, daha derin yakmanın elde edilmesi ve yakıt çalışmasının sekiz yıl veya üzerine çıkarılmasını sağlamak için Shelf-M reaktörüne yönelik yeni yakıt türleri geliştirildi ve onaylandı.
Süperiletkenlik konusunun çalışıldığı dokuzuncu alanda araştırmacılar, hibrit bir yüksek sıcaklık süper iletkeni (HTS) arıza akımı sınırlayıcı geliştirdi ve kurulumunu gerçekleştirdi. Bir süper iletken şebeke güç regülatörü oluşturulmasına yönelik teknik ve ekonomik fizibilitenin ortaya konması kapsamında hesaplamalar ve testler yapıldı. Güç çıkış sistemleri için bir HTS iletkeni üzerinde sınama testleri tamamlandı. HTS iletkenleri, güç çıkış sistemlerinin yapım veya değiştirme maliyetini %15 azaltıyor.
Nükleer tıp konusundaki onuncu alanda araştırmacılar, Torus toroidal dış ışın radyoterapi ünitesini geliştiriyorlar. Nispeten küçük ebatlar, santrallerde düşük radyasyondan korunma gereksinimleri, dengeleme filtresi, daha yüksek bir doz oranı ve benzeri hususlar ünitenin sağladığı avantajlar arasında yer alıyor. Diğer bir araştırma alanında ise ürolojide lazer litotripsi ele alınıyor. Mikrosaniye atım süresine sahip çift hatlı bir lazer lititriptörün yeni bir modifikasyonunun geliştirilmesine yönelik çalışmalar devam ediyor.
