А.И. Лейпунского (АО "ГНЦ РФ – ФЭИ", предприятие научного дивизиона "Росатома") начались испытания для обоснования нейтронно-физических характеристик активной зоны перспективного реактора со спектральным регулированием ВВЭР-С. Эти результаты будут ключевыми для разработки новых энергетических решений, способствующих развитию атомной энергетики. Ученые "Росатома" на уникальном исследовательском комплексе проводят испытания ядерного топлива, необходимые для создания передовых реакторов АЭС.

Согласно информации, полученной от пресс-службы научного дивизиона атомной госкорпорации, данные испытания направлены на подтверждение эффективности активной зоны будущего реактора. Это важный шаг в развитии современных технологий ядерной энергетики, который открывает новые перспективы для использования атомной энергии в будущем.

Исследования на критическом стенде БФС-1, входящем в комплекс "быстрых" физических стендов (БФС), позволяют ученым изучать физику ядерных реакторов и решать вопросы их безопасности. Этот стенд представляет собой уникальную экспериментальную базу, где создаются детальные модели реакторов, аналогичные работе с детским конструктором Lego - из маленьких элементов собираются большие композиции.

Нейтронно-физические характеристики и безопасность эксплуатации реакторных установок с ядерным смешанным оксидным уран-плутониевым МОКС-топливом типа ВВЭР, включая будущие перспективные установки, обосновываются учеными "Росатома". Эти установки являются основой атомной энергетики в России и широко используются за рубежом, включая АЭС российского дизайна.

Использование стенда БФС-1 позволяет проводить исследования в различных режимах работы реакторов, что важно для обеспечения безопасности ядерных установок. Результаты этих исследований помогут улучшить процессы эксплуатации атомных реакторов и повысить эффективность их работы в будущем.

Экспериментальная программа, направленная на разработку новых тепловыделяющих элементов, проходит через две ключевые стадии. Начальная фаза программы основана на традиционной методике моделирования с использованием "таблеточной" технологии. Вторая стадия включает в себя использование реальных тепловыделяющих элементов (твэлов), что является революционным шагом в развитии ядерных технологий.

Перед физическим запуском был создан полностью собранный макет критической сборки без ядерных материалов, который был представлен комиссии по ядерной безопасности. Эта комиссия провела тщательную проверку готовности всех систем критического стенда, программы контрольного физического пуска и персонала. После получения одобрения, макеты постепенно заменялись настоящими твэлами с энергетическим плутонием, что отмечает переход к следующему этапу экспериментальной программы.

"Этот процесс является важным шагом в развитии новых тепловыделяющих элементов и открывает новые возможности для улучшения эффективности ядерных технологий", – поделился своим мнением начальник комплекса БФС Александр Жуков.

Новые технологии, разрабатываемые "Росатомом", направлены на создание конкурентоспособной двухкомпонентной энергетической системы, использующей ядерное МОКС-топливо. Это топливо производится из обедненного урана и плутония, что отличает его от обогащенного урана, применяемого в традиционной атомной энергетике. Основу МОКС-топлива составляют оксиды плутония, накопленного в энергетических реакторах, и обедненного урана.

В рамках перехода к замкнутому ядерному топливному циклу (ЗЯТЦ), "Росатом" работает над интеграцией традиционных реакторов ВВЭР, функционирующих на тепловых нейтронах, с реакторами на быстрых нейтронах. Это позволит создать эффективную и устойчивую систему энергопроизводства, способную обеспечить долгосрочное энергетическое развитие.

Использование МОКС-топлива открывает новые перспективы для ядерной энергетики, позволяя эффективнее использовать ресурсы и снижать воздействие на окружающую среду. Развитие технологий ЗЯТЦ ставит перед отраслью задачу модернизации и улучшения безопасности ядерных установок, что является важным шагом в направлении устойчивого развития энергетики.

Современные технологии в ядерной энергетике позволяют расширить возможности воспроизводства ядерного "горючего" и значительно увеличить топливную базу атомной энергетики. Это открывает новые перспективы для отрасли, так как не требуется больших объемов добычи природного урана. Кроме того, с развитием новых технологий появляется возможность сокращать объемы радиоактивных отходов, оставшихся после переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).

Новые методы позволяют "выжигать" самые опасные радионуклиды в реакторах на быстрых нейтронах, что способствует более эффективной обработке отходов и снижению их воздействия на окружающую среду. Это важный шаг в развитии ядерной энергетики, поскольку позволяет решать две ключевые проблемы отрасли: ограниченность запасов природного урана и увеличение объемов отработавшего ядерного топлива.

Таким образом, современные технологии в ядерной энергетике не только увеличивают эффективность процессов, но и способствуют устойчивому развитию отрасли в долгосрочной перспективе. Внедрение новых методов переработки и использования ядерного топлива открывает новые возможности для сокращения негативного воздействия на окружающую среду и обеспечения энергетической безопасности.

Эффективное использование плутония, получаемого из отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР, для производства топлива для реакторов на быстрых нейтронах и возможность использования плутония из ОЯТ "быстрых" реакторов для создания МОКС-топлива в установках ВВЭР - это ключевая идея двухкомпонентной ядерной энергосистемы. Эксперты считают, что для реализации этой концепции необходимо активно развивать технологии реакторов ВВЭР, в том числе путем создания инновационного реактора ВВЭР-С.

Разработка реактора ВВЭР-С предполагает внедрение ряда технических решений, которые позволят регулировать спектр нейтронов в активной зоне реактора. Одним из ключевых аспектов новой конструкции является спектральное регулирование - контроль и оптимизация распределения нейтронов по энергии внутри реактора. Это позволит повысить эффективность использования плутония и обеспечить более устойчивую работу ядерной энергосистемы в целом.

Таким образом, переход к двухкомпонентной ядерной энергосистеме с использованием плутония представляет собой перспективное направление развития ядерной энергетики, требующее комплексного подхода к модернизации существующих реакторов и созданию новых технологий.

Пилотный энергоблок ВВЭР-С средней мощности, который планируется построить в России в составе будущей Кольской АЭС-2, представляет собой инновационную систему спектрального регулирования. Эта система имеет целый ряд преимуществ, которые делают ее более эффективной и экономичной. Во-первых, при равной мощности реактор ВВЭР-С потребляет значительно меньше урана, чем современные передовые реакторы ВВЭР. Во-вторых, спектральное управление позволяет использовать реактор, загруженный МОКС-топливом, на полную мощность. Это открывает новые перспективы для энергетики и позволяет оптимизировать конструкции реакторной установки, снижая затраты на строительство и эксплуатацию энергоблока.

Источник и фото - ria.ru