Начаты испытания инновационного ядерного топлива, разработанного петербургскими учеными

Первые экспериментальные тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) загрузили в третий энергоблок Балаковской атомной электростанции. Они содержат в себе новое РЕМИКС-топливо, технология получения которого была разработана в петербургском Радиевом институте имени В. Г. Хлопина.

Всего же над этим проектом работает более десяти предприятий российской атомной отрасли.

Свое название РЕМИКС-топливо получило от английского regeneratedmixture, что в дословном переводе означает «регенерированная смесь». Для его изготовления используют уран и плутоний, извлекаемый из отработанного ядерного топлива. Такую смесь называют регенератом. После очистки и переработки в них добавляют определенное количество свежего, обогащённого урана. Восстановленное таким образом топливо можно возвращать в реактор. Отработав там положенный срок, оно опять подвергнется переработке. По расчётам, такую процедуру, называемую циклированием, можно будет проводить от 4 до 7 раз. Таким образом получается почти замкнутый цикл. И это позволяет решить сразу несколько проблем. Потребление природного урана сокращается, и в результате получается в пять-шесть раз меньше отработанного ядерного топлива. В результате, по подсчетам специалистов института, отечественная атомная энергетика может снизить потребление природного урана до 25%.

Для использования РЕМИКС-топлива по новым технологиям изготовили тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), которые в составе тепловыделяющей сборки (ТВС) являются одним из главных конструктивных элементов реактора. Именно в ТВЭЛах происходит ядерная реакция, сопровождающаяся выделением огромного количества тепла. Оно нагревает воду, а получаемый при этом пар крутит турбины, производящие электроэнергию.

Экспериментальные тепловыделяющие элементы изготовили на входящем в Госкорпорацию «Росатом» Сибирском химическом комбинате, а ТВС – на Новосибирском заводе химконцентратов. Для этого были разработаны новые, ранее нигде не применявшиеся проектные решения. В результате в дальнейшем новые ТВЭЛы можно будет использовать на всех типах водо-водяных реакторов. Прежде всего, на уже работающих в России десяти установках ВВЭР-1000.

Опытная эксплуатация РЕМИКС-топлива началась в июне этого года на третьем энергоблоке Балаковской АЭС и продлится около четырёх с половиной лет. Все это время специалисты будут пристально наблюдать за его «поведением». "Программа испытаний ТВЭЛов направлена на получение экспериментальных данных по эксплуатационному поведению РЕМИКС-топлива, – говорит заместитель генерального директора Радиевого института по инновационному развитию и коммерческим вопросам Андрей Синюхин. – После завершения реакторных испытаний опытные ТВЭЛы будут переданы в материаловедческий комплекс для проведения послереакторных исследований его свойств. Если РЕМИКС докажет свою эффективность и безопасность, в ближайшие десятилетия может начаться его внедрение на реакторах для коммерческого использования. Оценки показывают, что при внедрении РЕМИКС-топлива сократятся затраты на обращение с отработавшим ядерным топливом в 2-3 раза за счет уменьшения объемов хранимых ОЯТ, регенерированных урана и плутония. Затраты на переработку ОЯТ сократятся за счет реализации урана и плутония в виде, пригодном для изготовления топлива".

За рубежом также занимаются этой проблемой. В частности, во Франции делают МОКС-топливо, это аналог РЕМИКС, но в нем рециклируется только плутоний. По качественным показателям российский РЕМИКС существенно превосходит своего французского «собрата»: РЕМИКС можно использовать при загрузке 100% активной зоны реактора, а экономия природного урана составляет 25%с возможностью 4-7-кратного рецикла. Во Франции МОКСом загружается только 30% реактора, а экономия урана составляет всего лишь 8%, при однократном рецикле. И затраты на РЕМИКС существенно ниже французских за счет упрощения технологии и увеличения объемов производства.

Максим Кончаров, для "Фонтанки.ру"