Rosatom’un bilim insanları ve yöneticileri, 18-21 Mayıs tarihleri arasında Çin’de düzenlenen hızlı reaktörler ve bunlarla ilişkili yakıt çevrimleri konulu Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) konferansı (FR-26)’na katıldı. Rus nükleer uzmanları, geleceğin nükleer enerjisinde kullanılacak hızlı reaktörler alanındaki konseptlerini ve geliştirmelerini sundu.
Konferans serinin beşincisi olup teması “Yeniliklerden Uygulamaya” idi. Konferansın onursal başkanı ve Rosatom’un “Proryv (Atılım)” proje yönünün bilimsel lideri Yevgeniy Adamov, genel oturumda katılımcılara hitap etti. “Bugün IV. nesil nükleer enerji teknolojilerinin geliştirilmesinde Rusya ve Çin ön saflarda yer alıyor. UAEA’nın hızlı reaktörler konulu beş konferansından ikisinin bu ülkelerde düzenlenmesi bunun doğal bir kabulüdür.” dedi.
Yevgeniy Adamov ayrıca dünya nükleer sektörünün karşı karşıya olduğu zorlukları hatırlattı. Bunlar arasında artan uranyum kıtlığı, uranyumun enerji potansiyelinin yeterince kullanılmaması, kullanılmış nükleer yakıt sorununa çözüm bulunmasının ertelenmesi, yayılmanın önlenmesi ve nükleer enerji üretiminin rekabet gücünün herkes tarafından açık görülmemesi yer alıyor.
Yevgeniy Adamov’un belirttiğine göre, bu zorluklara hızlı nötronlu reaktörlere dayanan yeni bir nükleer teknoloji platformu cevap verebilir. Tam da böyle bir platform, “Proryv” projesi kapsamında Seversk’te hayata geçirilecek. Burada kurşun soğutmalı BREST-OD-300 reaktör ünitesine sahip deneysel-gösterim enerji kompleksi (ODEK) ile yakıt üretim-yeniden üretim modülleri ve kullanılmış nükleer yakıt işleme tesislerinden oluşan bir kompleks inşa ediliyor.
Rosatom Nükleer Enerji Yeni Ürünler Geliştirme Genel Müdür Yardımcısı Aleksandr Lokşin de genel oturumda, hızlı reaktörlere ve kapalı nükleer yakıt çevrimine dayanan IV. nesil sistemlerin nükleer enerjinin cazibesini artırma ve binlerce yıl boyunca sürdürülebilir küresel enerji arzına katkısını yükseltme kapasitesinden söz etti. “Kapalı yakıt çevrimine sahip hızlı nötron reaktörleri yalnızca nükleer enerjinin verimliliğini artırmanın bir yolu değil, aynı zamanda onun uzun vadeli varlığının da koşuludur.” diye vurguladı.
Rusya, hızlı nükleer teknolojiler alanında uzun süredir lider konumdadır. 1980 yılından beri ülkede Beloyarsk Nükleer Santrali’nde BN-600 hızlı nötron reaktörüne sahip 3 numaralı ünite çalışmaktadır. Bu reaktör yalnızca güvenli elektrik üretimi için değil, aynı zamanda yakıt araştırmaları için de kullanılmaktadır. 2015 yılından beri enerji sisteminde BN-800 reaktörüne sahip Beloyarsk NGS’nin 4. ünitesi çalışmaktadır. Şu anda bu, karışık uranyum-plütonyum MOX yakıtı kullanan dünyadaki tek ticari güç ünitesidir. Bu ünite, nükleer yakıt çevriminin kapatılması için gerekli olanlar da dahil olmak üzere yeni yakıt türlerinin araştırılmasında kullanılmaktadır.
Beloyarsk NGS’de hızlı reaktörlü enerji ünitelerinin inşası devam edecektir. Şu anda BN-1200 reaktörüne sahip 5. ünitenin inşaatına başlanması için hazırlıklar sürmektedir. Genel olarak, 2042 yılına kadar olan güncel Elektrik Enerjisi Tesisleri Yerleşim Ana Planı’na göre Rusya’da hızlı reaktörlü dokuz enerji ünitesinin kurulması planlanmaktadır.
Rosatom aynı zamanda IV. nesil sistemler için yakıt geliştirmektedir. Nisan ayında Beloyarsk NGS’nin 4. ünitesinde, kullanılmış nükleer yakıtta (SNF) bulunan en radyoaktif ve en uzun ömürlü yapay transuranyum bileşenleri olan minör aktinitlerin eklendiği uranyum-plütonyum MOX yakıtının dünyadaki ilk pilot-endüstriyel kullanım programı tamamlandı. Burada öncelikle neptünyum, amerikyum ve küriyumdan söz edilmektedir. Bunların hızlı reaktörlerde yakılması, kullanılmış nükleer yakıtın depolama süresini ve derin jeolojik depolama gerektiren atık miktarını önemli ölçüde azaltacaktır.
“Reaktörde minör aktinitlerin yakılması tek seferlik bir deney değil, uzun vadeli bir stratejidir. Bu çözümü endüstriyel ölçeğe taşımadan önce, bu fikrin işe yaradığını ve teknolojik olarak uygulanabilir olduğunu gösteriyoruz,” dedi TVEL Bilimsel ve Teknik Faaliyetlerden Sorumlu Kıdemli Başkan Yardımcısı Aleksandr Ugryumov.
Bir sonraki aşamada TVEL uzmanları, MOX yakıtlı deneysel yakıt demetlerinde minör aktinit oranını artırmayı, hızlı reaktörler için nitrür SNUP yakıtına minör aktinitler eklemeyi ve ayrıca heterojen yakma yöntemini denemeyi planlamaktadır. Bu durumda minör aktinitler uranyum-plütonyum yakıtın içine katılmaz; bunun yerine reaktörün belirli bölgelerine yerleştirilecek ayrı yakıt çubuklarına veya ayrı yakıt demetlerine yerleştirilir.
Minör aktinitlerin endüstriyel ölçekte yakılması teknolojisini geliştirmek amacıyla, Jeleznogorsk’taki Madencilik ve Kimya Kombinası’nda (Rosatom bünyesinde) araştırma amaçlı bir eriyik tuz reaktörünün inşa edilmesi planlanmaktadır.
