На Балаковской АЭС успешно испытали новое ядерное топливо будущего
На Балаковской АЭС успешно завершены испытания нового инновационного атомного РЕМИКС-топлива, а это, между прочим, открывает путь к замкнутому топливному циклу для многих АЭС.
Опять наши атомщики и в этом вопросе впереди планеты всей! Да, новое топливо было только в нескольких элементах топливных стержней сборок, но оно находилось под постоянным контролем почти 5 календарных лет. За это время в ходе трёх топливных кампаний никаких отклонений не выявлено. Теперь стратегическая задача перспективного внедрения РЕМИКС-топлива - это замыкание ядерного топливного цикла c использованием реакторов на тепловых нейтронах. А в будущем эту технологию Росатом собирается продавать и своим зарубежным клиентам, тем самым всё больше подсаживая их на наше топливо.
Проект «Расчетно-экспериментальное обоснование РЕМИКС-топлива» стартовал в 2014 году. Над ним под руководством Радиевого института имени Хлопина работают несколько предприятий российской атомной отрасли. Сами реакторные исследования РЕМИКС-топлива первоначально стартовали осенью 2016 году на базе Научно-исследовательского института атомных реакторов (НИАР) в Димитровграде Ульяновской области. Специалистами была изготовлена мастер-смесь порошков РЕМИКС-топлива, проведены дореакторные исследования, разработана конструкторская документация на твэлы и тепловыделяющие сборки, технология производства топливных таблеток из нового сырья. Далее в июле 2016 году в реактор третьего энергоблока Балаковской АЭС были загружены для испытаний три тепловыделяющие сборки, дооснащенные твэлами с РЕМИКС-топливом. Тепловыделяющие сборки для реактора изготовлены и дооснащены твэлами нового типа на Новосибирском заводе химконцентратов. Кстати, в этом году в Росатоме создали опытное производство полномасштабных ТВС с РЕМИКС-топливом в кооперации между «Горно-химическим комбинатом» (изготавливает РЕМИКС-таблетки) и Сибирским химическим комбинатом (отвечает за изготовление твэлов и сборку РЕМИКС-ТВС).
После выгрузки из реактора эти тепловыделяющие сборки с топливом будут на полтора года перемещены в бассейн выдержки для спада остаточного энерговыделения, а 2023 году их доставят в ульяновский НИАР для дальнейшего исследования. Если всё будет ок, и на этом этапе, то в 2030-х годах может начаться его внедрение на реакторах других российский АЭС.
Технология РЕМИКС-топлива (от REMIX, regenerated mixture), предложенная Радиевым институтом, предполагает переработку облученного ядерного топлива – ураново-плутоновую смесь - с последующим добавлением в него небольшое количество обогащенного урана (20-40%). В качестве такового можно использовать оружейный уран высокого обогащения. Технология подразумевает повторное использование не только плутония, содержащегося в отработавшем топливе, но и остаточного количества урана-235. Ведь стратегическая задача внедрения данного топлива - это замыкание ядерного топливного цикла, т.е. по сути переход на безотходное производство. Важно отметить, что нейтронный спектр РЕМИКС-топлива не отличается от нейтронного спектра обычного уранового топлива. А это означает, что его можно использовать в обычных реакторах без внесения дополнительных изменений в их конструкцию и дополнительных мер по обеспечению безопасности.
Ещё к плюсам данной технологии считается примерно четырехкратное сокращение накопленных объемов радиоактивных отходов и значительное сокращение сроков, которые эти отходы будут оставаться опасными - со 100 тысяч лет до нескольких сот лет. Кроме того, можно будет сэкономить на природном уране - примерно на 22%. А это приведет к снижению себестоимости эксплуатации АЭС и, как следствие, снижению себестоимости электроэнергии. Скрывать не буду, есть и минусы. Так при повторном проходе через реактор кассеты с РЕМИКС-топливом набирают большое количество нежелательных изотопов, что они становятся более радиоактивными, чем кассеты с урановым топливом. Есть вопросы и к цене. Если одна тепловыделяющая сборка из природного урана в ценах 2016 года стоила 0,7-1 миллион долларов, то РЕМИКС - 2,5-3,5 миллиона.
Для справки. Балаковская АЭС является филиалом АО «Концерн Росэнергоатом». Станция расположена на левом берегу Саратовского водохранилища в 10 км северо-восточнее Балаково. Её начали строить ещё в СССР (1977 год), запустили в 1985 году, а закончили после распада СССР в 1993 году. АЭС имеет четыре энергоблока с модернизированными реакторами ВВЭР-1000 (модификация В-320), установленной электрической мощностью по 1000 МВт каждый. Станция относится к числу крупнейших и современных предприятий энергетики России, обеспечивая четверть производства электроэнергии в Приволжском федеральном округе.