На сайте РИА "Новости" вышла беседа с профессором НИЯУ МИФИ Георгием Тихомировым о реакторах на быстрых нейтронах, в частности о находящемся на стадии монтажа реакторе БРЕСТ-ОД-300.

BelNET уже писал о монтаже установки на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. Реактор позволит реализовать на АЭС замкнутый топливный цикл. Ряд особенностей, включая свинцовый теплоноситель, делают этот реактор уникальным.

Аббревиатура ОД в названии установки означает опытно-демонстрационный. "Это важное уточнение. Реактор должен продемонстрировать работоспособность. Если удастся достичь плановых характеристик, это будет шагом в энергетику будущего", — поясняет заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ, доктор физико-математических наук Георгий Тихомиров.

В подавляющем числе действующих реакторах самоподдреживающуюся цепную реакцию деления поддерживают медленные (тепловые) нейтроны. При этом в качестве топлива, как правило, используется обогащенный уран с повышенным содержанием изотопа U-235.

"Уже на заре атомной энергетики встал вопрос о расширении топливной базы, чтобы использовать все изотопы добываемого урана, а не только уран-235, запасы которого ограничены. Возникла идея реактора на быстрых нейтронах, в котором есть возможность воспроизводства топлива и вовлечения в работу изотопа урана-238. Это в сто раз расширяет топливную базу", — рассказывает ученый.

Построить реактор на быстрых нейтронах сложнее, чем на тепловых. В мире таких единицы. Два больших блока — на Белоярской АЭС в России, один небольшой — в Китае, еще несколько строят в разных странах.

В реакторах на быстрых нейтронах БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС теплоноситель — жидкий натрий. У него есть ряд недостатков, отмечает Георгий Тихомиров. В частности, он агрессивно взаимодействует с воздухом и водой, из-за чего нужно строить три контура. Альтернатива — свинец. БРЕСТ-ОД-300 — первый реактор в мире с таким теплоносителем (не считая лодочных реакторов на эвтектике свинец-висмут).

"При запуске реактора свинец необходимо аккуратно расплавить, например, электрическим способом. Затем жидкое состояние поддержит энерговыделение в активной зоне", — поясняет ученый.

Кроме того, в реактор загрузят более плотное топливо — смесь нитридов урана и плутония вместо привычного диоксида урана.

"Еще одна особенность — интегральная компоновка. Теплообменники расположены в одном корпусе с активной зоной, что делает установку компактнее и надежнее", — добавляет профессор.

Международное сообщество атомных энергетиков выделяет шесть перспективных типов установок четвертого поколения, в том числе реакторы на быстрых нейтронах.

"Их проектируют на принципах внутреннеприсущей, или естественной, безопасности. Это означает, что при любых обстоятельствах не должно быть серьезных аварий. Многие аварии приводили к расплавлению активной зоны из-за потери теплоносителя. Свинец и интегральная компоновка БРЕСТ-ОД-300 это практически исключают", — подчеркивает Георгий Тихомиров.

Запуск БРЕСТ-ОД-300 запланирован на 2026-й. Прежде всего установка должна в принципе показать работоспособность. Опытно-демонстрационный комплекс, помимо реактора, включает в себя модуль фабрикации топлива и модуль его переработки. Это позволит реализовать замкнутый ядерный топливный цикл.

"Электрогенерация важна, но еще важнее продемонстрировать, что в рамках одной площадки возможны переработка и повторное возвращение топлива в реактор", — уточняет профессор Тихомиров.