«Росатом» пустил крупнейшее «ядерное Lego», моделирующее реакторы будущего
Стенд госкорпорации «Росатом». Архивное фото
Специалисты Физико-энергетического института имени Лейпунского «Росатома» (ФЭИ, Обнинск Калужской области) осуществили успешный физический пуск модели активной зоны коммерческой реакторной установки БН-1200М, созданной на базе комплекса так называемых «быстрых» физических стендов (БФС), и необходимой для развития атомной энергетики, сообщила пресс-служба научного дивизиона атомной госкорпорации.
Комплекс БФС представляет собой уникальную экспериментальную базу для исследования физики ядерных реакторов на быстрых нейтронах, решения проблем их безопасности и другого. Как говорят атомщики, принцип создания на стендах БФС детальных моделей «быстрых» реакторов напоминает работу с детским конструктором Lego — из небольших элементов собираются большие композиции.
Критическая сборка БФС-90-1, необходимая для моделирования активной зоны реакторной установки БН-1200М, по своим размерам является крупнейшей критической сборкой из когда-либо собиравшихся как на комплексе БФС, так и в мире. Ранее наибольшей критической сборкой, собиравшейся на комплексе критических стендов БФС, являлась модель активной зоны реакторной установки БН-600, действующей на энергоблоке №3 Белоярской АЭС, и состоявшей из около 3,2 тысяч топливных стержней. В активной зоне протекает управляемая цепная ядерная реакция. «»На протяжении всего периода работы комплекса критических стендов БФС коллективы решают важнейшие задачи формирования технологического лидерства нашего государства. Без этой работы невозможно развитие современной ядерной энергетики», – подчеркнул генеральный директор ФЭИ Андрей Лебезов, слова которого приведены в сообщении.
Российская атомная отрасль осваивает технологии, необходимые для перехода к конкурентоспособной двухкомпонентной энергетической системе на основе замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ). Речь о том, чтобы «сопрячь» эксплуатацию традиционных энергетических реакторов ВВЭР на тепловых нейтронах с реакторами на быстрых нейтронах.
Логика двухкомпонентной ядерной энергосистемы основана на использовании плутония, выделяемого из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) реакторов ВВЭР, для изготовления топлива реакторов на быстрых нейтронах и возможности применения плутония из ОЯТ «быстрых» реакторов для изготовления МОКС-топлива установок ВВЭР.
Благодаря ЗЯТЦ расширится воспроизводство ядерного «горючего», плутония, и существенно увеличится топливная база атомной энергетики, исключающая необходимость добычи природного урана в больших объемах. Также появится возможность сокращать количество и биологическую опасность радиоактивных отходов, остающихся после переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) — самые опасные радионуклиды планируется «выжигать» в реакторах на быстрых нейтронах. Так можно будет, как образно говорят атомщики, «вынуть две ключевые занозы» нынешней атомной энергетики, связанные с ограниченностью запасов природного урана и отложенной проблемой ОЯТ.
Блок №4 Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800 установленной электрической мощностью более 800 МВт с жидкометаллическим теплоносителем натрием, промышленная эксплуатация которого началась в 2016 году, был построен для отработки ряда технологий замыкания ядерного топливного цикла, и прежде всего для демонстрации работы на промышленном смешанном оксидном уран-плутониевом МОКС-топливе (от англ. mixed-oxide fuel).
Это топливо производится на предприятии «Росатома» «Горно-химический комбинат» (ЗАТО Железногорск, Красноярский край). «Росатом» в ноябре сообщил, что энергоблок №4 с реактором БН-800 впервые выведен на полную мощность, будучи полностью загруженным промышленным МОКС-топливом.
Дальнейшим развитием технологии «быстрых» натриевых реакторов стала разработка головного коммерческого энергоблока большой мощности в 1200 МВт. Строительство нового энергоблока №5 Белоярской АЭС с реактором БН-1200М предусмотрено генеральной схемой размещения объектов электроэнергетики в РФ до 2035 года.