В городе Северск (Томская область) специалисты из «Росатома» начали строить новую установку на быстрых нейтронах под названием БРЕСТ-ОД-300. Она предназначена для внедрения замкнутого топливного цикла на АЭС.
Реактор обладает рядом уникальных особенностей, включая использование свинцового теплоносителя. Ученые уверены, что его запуск откроет новую эру в области энергетики.
В атомной энергетике цепные реакции запускаются за счет нейтронов, которые высвобождаются при делении тяжелых ядер. Нейтроны специально замедляют и поддерживают рекцию за счет тепловых нейтронов. Топливом для реакторов часто выступает обогащенный уран с повышенным содержанием изотопа 235U.
Но с самого начала стояла проблема расширения топливной базы, чтобы эффективно использовать все изотопы урана. А не только 235U, запасы которого ограничены. Так появилась идея разработки реактора на быстрых нейтронах, который бы обеспечил возможность воспроизводства топлива и использования изотопа 238U. Это позволило бы значительно расширить топливную базу.
Однако строительство реакторов на быстрых нейтронах более сложное по сравнению с тепловыми реакторами. Подобные установки единичны в мире. Два крупных блока уже действуют на Белоярской АЭС в России, еще один меньший находится в Китае, и несколько других находятся в стадии строительства в различных странах.
На Белоярской атомной электростанции в реакторах БН-600 и БН-800 используется жидкий натрий в качестве теплоносителя. Но такой материал имеет агрессивен с воздухом и водой, что требует построения трех контуров. В качестве альтернативы предлагается использование свинца. Реактор БРЕСТ-ОД-300 станет первым в мире, где будет использоваться такой теплоноситель.
Чтобы реактор заработал, свинец требуется аккуратно расплавить, например, с помощью электричества. После этого жидкая форма будет поддерживать выделение энергии в активной зоне. Затем в реактор будет загружено более плотное топливо - смесь нитридов урана и плутония вместо обычного диоксида урана.
Еще одной особенностью нового реактора является интегрированная компоновка. Теплообменники располагаются в одном корпусе с активной зоной, что делает установку более компактной и надежной.
Запуск реактора БРЕСТ-ОД-300 запланирован на 2026 год. Первоочередная задача состоит в проверке работоспособности установки. Достижение запланированных характеристик будет огромным достижением. Комплекс, помимо реактора, включает модуль фабрикации топлива и модуль его переработки. Это открывает возможность реализации замкнутого ядерного топливного цикла.
Фото: t.me/rosatomru / Официальный Telegram-канала «Росатома».
