Предприятие госкорпорации “Росатом” “Горно-химический комбинат” (ГХК, ЗАТО Железногорск, Красноярский край) в 2023 году полностью выполнило научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по проекту уникального ядерного реактора для опробования “выжигания” очень опасных радиоактивных веществ, сообщила пресс-служба ГХК.
“Закончена одна из важнейших стадий: разработан эскизный проект, который описывает принципиальные решения, заложенные в основу этапа физического пуска ИЖСР (исследовательского жидкосолевого реактора), создаваемого в кооперации со многими организациями и предприятиями России”, — говорится в сообщении.
ЗАЧЕМ НУЖЕН НОВЫЙ РЕАКТОР
Переработка в промышленных масштабах отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) АЭС — одна из ключевых задач, которые решаются для развития глобальной атомной энергетики, учитывая возрастающие объемы ОЯТ в мире. Как подчеркивают эксперты, не решив эту проблему, атомная энергетика не сможет рассчитывать на свое масштабное развитие. Переработка ОЯТ — высокотехнологичный процесс, направленный на снижение радиационной опасности отработавшего ядерного топлива, выделение полезных веществ (прежде всего урана и плутония) и обеспечение их дальнейшего применения в атомной энергетике, а также безопасную утилизацию неиспользуемых компонентов ОЯТ, обладающих очень высокой радиоактивностью.
Вместе с тем для обеспечения экономической эффективности и повышения экологической безопасности системы обращения с отработавшим ядерным топливом предстоит решить проблему так называемых минорных актинидов — долгоживущих радиоактивных изотопов трансурановых химических элементов, которые вносят главный вклад в высокую радиоактивность отходов, остающихся после переработки ОЯТ. Эффективно утилизировать минорные актиниды можно с помощью так называемой трансмутации — их “пережигания” в мощных потоках нейтронов. Для этих целей предлагается использовать жидкосолевые ядерные реакторы, в котором в котором в качестве теплоносителя и/или топлива применяются расплавы солей.
Как поясняют специалисты, такие установки будут обладать рядом преимуществ, в том числе повышенной безопасностью, поскольку на них в силу технологических особенностей не могут произойти тяжелые аварии. Кроме того, такие реакторы не нуждаются в изготовлении традиционных топливных элементов. В нынешнем проекте ИЖСР планируется применение фторидных солей, при этом топливные добавки в виде фторидов ядерных материалов растворяются в соли.
ОТРАБОТКА КЛЮЧЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
“Создание эскизного проекта — очередной шаг на пути создания ИЖСР, который позволит отработать ключевые технологические решения трансмутации минорных актинидов, освоить жидкосолевую технологию и в дальнейшем создать полномасштабный жидкосолевой реактор, который позволит утилизировать минорные актиниды”, — отмечает ГХК.
Технические возможности площадки ГХК предоставляют возможность разместить подобную пилотную экспериментальную реакторную установку, инфраструктурно связав ее с переработкой ОЯТ по новым, экологически безопасным технологиям, отрабатываемым сейчас на железногорском комбинате. Проект создания такого опытного реактора “Росатом” официально начал в мае 2020 года.
Во второй половине 2020-х годов ожидаются лицензии на размещение и на строительство реактора, а его пуск, как планируется, пройдет после 2030 года. Головной научной организацией определен Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”, головной проектной организацией — “Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Доллежаля” (НИКИЭТ, Москва), научным руководителем в части топливных солей — “Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени Бочвара” (ВНИИНМ, Москва), головной организацией по проведению реакторных испытаний — “Научно-исследовательский институт атомных реакторов” (НИИАР, Димитровград, Ульяновская область).
“Горно-химический комбинат” – одно из стратегически важных предприятий “Росатома”, имеет статус федеральной ядерной организации. ГХК представляет собой не имеющий аналогов в мире громадный подземный промышленный комплекс, размещенный в скальных породах на берегу Енисея, в 50 километрах ниже Красноярска. ГХК был образован в 1950 году с целью производства плутония для советского ядерного оружия. На ГХК действовали три мощных промышленных уран-графитовых реактора-наработчика оружейного плутония. Благодаря плутонию с ГХК Советскому Союзу удалось переломить отставание от США по количеству ядерных боеприпасов. В 1995 году с предприятия был снят оборонный заказ на производство плутония. Комбинат выполнил задачу, для которой создавался — надежно обеспечил безопасность страны. Сейчас ГХК — ключевое предприятие “Росатома” по созданию технологического комплекса замкнутого ядерного топливного цикла на основе инновационных технологий нового поколения.