俄罗斯正在建造一座独特的多功能快中子研究堆（MBIR）。其卓越的实验和技术能力将有助于拓展双组分核能和闭式燃料循环领域的研究，并进行材料学及其他测试。在MBIR的基础上，一个国际联盟正在组建 —— 其成员将获得在该反应堆上进行实验的机会。中国正在考虑加入该联盟。

MBIR是地球上正在建造的最大的研究堆。它建于季米特洛夫格勒市的原子反应堆科学研究院（隶属于俄罗斯国家原子能公司科学事业部）厂区内。MBIR的热功率为150兆瓦，电功率为55兆瓦。对于研究堆而言，这是非常高的指标。

除了创纪录的功率，MBIR还拥有其他独特的特性。例如，其最大中子通量密度为5.3 × 10¹⁵ 中子/厘米²·秒 × c-1。如此高的指标将使其能够在相对较短的时间内研究材料的性能，而在其他核设施中，要使金属受到同等的辐射照射则需要数十年时间。

MBIR的另一个独特之处在于，它可以容纳多个带有不同类型冷却剂（钠、铅、铅铋合金、气体等）的独立回路装置。得益于此，将可以同时模拟使用不同冷却剂的反应堆工况，研究结构材料和燃料材料，为第四代反应堆概念提供论证。

设计特点

MBIR将采用三回路传热方案：第一和第二回路的冷却剂为钠，第三回路为水。该反应堆将配备蒸汽涡轮装置、输运技术系统、回路装置、垂直和水平实验通道、研究用热室综合体以及实验室综合体。

MBIR的反应堆壳体非常特殊：其厚度为25-50毫米，比VVER压水堆的壳体薄6-12倍。该壳体是一个复杂的机械结构，其中的旋转屏蔽塞能高精度地对准活性区的栅元坐标。

MBIR将使用MOX（混合氧化物燃料）作为燃料 —— 这是从乏核燃料中提取的钚的氧化物与贫化铀氧化物（铀浓缩的副产品）的混合物。

去年八月，俄罗斯国家原子能公司的专家为MBIR制造了装有振实型铀钚MOX燃料的燃料棒。这种燃料棒结构确保了活性区内高密度的中子通量。这些燃料棒已成功通过了符合技术和设计文件的循环测试。

去年十二月，俄罗斯国家原子能公司的机械制造商为MBIR发运了中间热交换器，其功能是从反应堆活性区导出余热。这是一种独特的非标超大尺寸产品，重达40吨，其部件的车削、组装和焊接都需要珠宝般的精度。

研究方向

MBIR将接替功率为60兆瓦的快堆BOR-60。在MBIR上将继续进行反应堆及堆后材料学研究，并开发生产放射性同位素和改性材料的新技术。但最重要的是，在MBIR上将扩大对双组分核能技术和闭式燃料循环的研究。这里还将为创建安全的第四代核能装置提供论证。
2021年，俄罗斯批准了2028-2040年期间在MBIR上进行的前瞻性实验研究国家计划。

除了传统的应用领域，还计划了MBIR的非能源用途，例如进行医学和生物学研究。在其上将可能进行硼中子俘获疗法，即治疗一系列肿瘤疾病，以及对硅进行中子嬗变掺杂，以供其在电子工业中进一步应用。

对世界科学的意义

MBIR独特的实验能力引起了世界科学界的浓厚兴趣。在该反应堆的基础上，成立了国际研究中心（IRC）。该中心旨在成为一个进行应用和基础研究的全球科学平台。目前，已有超过20个外国国家和组织参与其中。“我们正与中国、乌兹别克斯坦和白俄罗斯积极进行谈判。预计他们将在今年年底前加入该联盟，” MBIR国际研究中心联盟总经理瓦西里·康斯坦丁诺夫（Vasily Konstantinov）在2025年欧亚经济论坛期间指出。

为确保对反应堆资源的保障性使用、兼顾所有项目参与方的利益并实施科学计划，国际研究中心以协议性联盟的形式创建。其主要科学机构 —— 顾问委员会 —— 汇集了来自世界各地的科学家。委员会成员将确定研究计划的关键方向，协调其实施并监督项目执行。委员会下设多个不同方向的专业委员会，如闭式核燃料循环、材料与燃料研究、安全、代码验证以及核技术的非能源应用（核医学、基础研究、材料改性）。

今天加入该联盟的合作伙伴，将获得使用该研究平台的权限，并有机会积极参与MBIR实验计划的制定。而这些计划本身，从测试先进的第四代核技术到开发创新的硅掺杂方法和生产有价值的同位素，将于下一个十年启动。