В городе Северке Томской области на территории Сибирского химического комбината (СХК) Росатому введен в эксплуатацию первая в мире реакторная установка со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300, которая способна проводить фабрикацию и рефабрикацию, другими словами — изготовление и извлечение, ядерного топлива (МФР) для инновационного реактора на быстрых нейронах. Это первый из трех объектов уникального в мировой атомной отрасли Опытно-демонстрационного энергокомплекса IV поколения (ОДЭК), который строится в рамках стратегического отраслевого проекта «Прорыв».
Обычно ядерное топливо получают из минералов, примерно четверть которых составляет уран. Его выделяют, превращают в оксид или другое твердое соединение и прессуют в таблетки. Эти таблетки укладывают столбиками в металлические трубки, а затем помещают их в атомные реакторы.
В реакторе происходит цепная реакция, в результате которой выделяется топливо, главная его составляющая — 235-й изотоп, который составляет лишь около 0,7% урана. Большую часть топлива составляет уран-238, который практически бесполезен. Он не участвует в реакциях деления тепловыми нейронами, а после выгрузки отправляется на переработку и захоронение.
Однако, существует подход, который называется замкнутым топливным циклом. При таком подходе система изготовления топлива становится практически автономной и независимой от внешних поставок энергоресурсов.
При замкнутом цикле уран-238 способен улавливать высвобождающиеся в ходе ядерных реакций нейтроны и превращаться в плутоний-239, который в последствии может послужить топливом для новых реакций. При этом, плутоний может «выжигаться» снова и снова, пока не превратится в короткоживущие изотопы, которые не представляют большой опасности при транспортировке и не требуют захоронения на долгий срок.
Суть ОДЭК состоит в реализации такой системы. Всего ОДЭК будет включать три взаимосвязанных объекта, не имеющих аналогов в мире:
- Модуль по изготовлению и извлечению топлива;
- Энергоблок с инновационным реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300;
- Модуль по переработке облученного топлива.
Таким образом, впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с быстрым реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.
Сначала будет происходить процесс фабрикации, то есть изготовление свежего топлива для стартовой загрузки, затем этап перегрузки и доставки еще свежего топлива и заключительная стадия — рефабрикация — повторное изготовление свежего топлива, во время которой будет перерабатываться облученное топливо и извлекаться из него ядерные материалы, которые будут переданы на первый модуль МФР.
«БРЕСТ-ОД-300 станет первой в мире реакторной установкой со свинцовым теплоносителем, в его архитектуре заложены принципы так называемой естественной безопасности. Эффективность реактора будет также обеспечена за счет использования инновационного СНУП-топлива. Оно полностью состоит из вторичных продуктов ядерного топливного цикла — обедненного урана и плутония. Таким образом, его производство и внедрение позволит многократно расширить ресурсную базу атомной энергетики, перерабатывать облученные ТВС для производства свежего топлива вместо хранения, а также радикально сократить образование ядерных отходов и их активность», — рассказал генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев.
На сегодняшний день «Росатом» дальше всех в мире продвинулся в развитии ядерных технологий IV поколения.
