Российские ученые решили одну из важных задач атомной энергетики будущего

10.12.2021

Научный отдел предприятия госкорпорации "Росатом" АО "Прорыв" создал математическую модель, с помощью которой решена одна из ключевых задач в технологиях атомной энергетики будущего - доказана возможность "круговорота" ядерного топлива для реакторов на быстрых нейтронах, содержащего плутоний разного изотопного состава, сообщила РИА Новости ведущий научный сотрудник отдела Елена Родина.

В 2018 году президиум научно-технического совета "Росатома" одобрил новую стратегию развития российской атомной энергетики, базовым положением которой обозначен переход к конкурентоспособной двухкомпонентной энергетической системе на основе замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ). Речь о том, чтобы "сопрячь" эксплуатацию традиционных реакторов ВВЭР с реакторами на быстрых нейтронах, а также решить другие накопившиеся в отрасли проблемы.

Благодаря ЗЯТЦ расширяется воспроизводство ядерного "горючего" и существенно увеличится топливная база атомной энергетики, исключающая необходимость добычи природного урана в больших объемах. Также появится возможность сокращать количество и биологическую опасность радиоактивных отходов, остающихся после переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) - самые опасные радионуклиды (так называемые минорные актиниды) планируется "выжигать" в реакторах на быстрых нейтронах. Так можно будет, как образно говорят атомщики, "вынуть две ключевые занозы" нынешней атомной энергетики, связанные с ограниченностью запасов природного урана и отложенной проблемой ОЯТ.

Но с точки зрения обеспечения устойчивой работы "быстрых" реакторов в рамках ЗЯТЦ надо было показать, что в них можно использовать ядерное топливо на основе плутония разного изотопного состава.

"В течение последних лет наш отдел занимался расчетным обоснованием активных зон энергетических реакторов на быстрых нейтронах с учетом замыкания ядерного топливного цикла. У нас создана комплексная математическая модель, которая позволяет проводить необходимые расчеты", - сказала Родина на полях Конгресса молодых ученых в Сочи.

По ее словам, задачей ученых было показать, что в "быстрых" реакторах в стартовой загрузке (то есть в партии топлива, используемой для первого пуска реактора) можно использовать плутоний любого изотопного состава, независимо о того, из отработавшего топлива какого реактора он взят.

"И нам удалось с помощью расчетов показать, что применение в стартовой загрузке плутония разного состава никак не ухудшит нейтронно-физические характеристики активной зоны. Мы назвали это решение задачи как реакторную "всеядность по плутонию", - отметила Родина.

В рамках этой модели подразумевается и "дожигание" минорных актинидов, добавила она.

РИА Новости