Российские атомщики впереди всех

На энергоблоке №4 Белоярской АЭС в реактор на быстрых нейтронах БН-800 впервые загружены тепловыделяющие сборки с уран-плутониевым МОКС-топливом, в которые были добавлены минорные актиниды – наиболее радиотоксичные и долгоживущие компоненты, содержащиеся в облученном ядерном топливе. Впервые в мире началась опытно‑промышленная эксплуатация ядерного топлива с минорными актинидами. В топливе содержатся нептуний-237 и америций-241.

Три экспериментальные тепловыделяющие сборки изготовили на Горно-химическом комбинате в конце 2023 года. В реакторе БН-800 они пройдут опытно-промышленную эксплуатацию.

«Работа реактора БН-800 должна экспериментально подтвердить возможность утилизации минорных актинидов в промышленных масштабах. Возможность ликвидации минорных актинидов — преимущество реакторов на быстрых нейтронах, позволяющее снизить объёмы радиоактивных отходов от всей инфраструктуры ядерного топливного цикла эксплуатации АЭС», — отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

«На основе опыта эксплуатации энергоблоков Белоярской АЭС с быстрыми реакторами БН-600 и БН-800 сегодня создается серийный энергоблок с быстрым реактором ядерной энергетической системы уже IV поколения, — отметил гендиректор «Росэнергоатома» Александр Шутиков. — Головной энергоблок из этой серии с БН-1200М будет построен на Белоярской АЭС. Новые технологические решения позволят полностью использовать энергетический потенциал уранового сырья».

По оценкам ученых, при выжигании минорных актинидов можно будет достичь радиационной эквивалентности исходного уранового сырья и ядерных отходов, подлежащих изоляции, всего за 300 лет.

«Изготовленное в “Росатоме” МОКС-топливо с минорными актинидами для промышленного реактора на быстрых нейтронах не имеет аналогов в мире и демонстрирует принципиальную технологическую возможность реализовать важнейший компонент ядерных энергетических систем IV поколения. Услуга по дожиганию минорных актинидов в ядерном топливе «быстрых» реакторов – совершенно новый продукт для мировой атомной отрасли.

Технология МОКС-топлива, в том числе с минорными актинидами, разработана учеными Топливного дивизиона Росатома (головная организация - АО «ТВЭЛ»). Для изготовления МОКС-ТВС с минорными актинидами по штатной технологии на промышленном оборудовании ФГУП «ГХК» был проведен анализ и обработаны 38 методик аналитического контроля МОКС-топлива.

Само по себе уран-плутониевое топливо позволяет расширить сырьевую базу атомной энергетики, перерабатывать ОЯТ вместо хранения, сократить объем образования ядерных отходов. А утилизация минорных актинидов – это возможность еще и значительно снизить уровень радиоактивности отходов, что позволит в перспективе отказаться от их сложного и дорогостоящего глубинного захоронения», - отметил старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.

Россия является единственной страной в мире, где создается целая энергетическая система IV поколения, основанная на пристанционном замкнутом ядерного топливном цикле.

Реакторы на быстрых нейтронах в качестве топлива могут использовать не только обогащенный уран, но и вторичные продукты ядерного топливного цикла – обедненный уран и плутоний, извлеченный из ОЯТ. Т.н. «дожигание» в «быстром» реакторе минорных актинидов – это следующий шаг российской атомной в замыкании ядерного топливного цикла. Под действием быстрых нейтронов они будут делиться на элементы, представляющие гораздо меньшую потенциальную опасность.

На Белоярской АЭС сегодня отрабатываются элементы технологии будущего и проектируется «быстрый» реактор большой мощности.