Четыре ведущих университета Великобритании получили финансирование для совместных исследований, направленных на решение двух ключевых задач национальной атомной отрасли – обеспечение внутренних поставок ядерного графита и управление накопленными запасами облученных графитовых отходов.
Пятилетняя программа под названием ENLIGHT объединит опыт Университета Манчестера, а также Оксфордского, Плимутского и Лафборского университетов. Проект получил грант в размере 8,2 миллиона фунтов стерлингов (11 миллионов долларов США) от британского Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC), а также взносы от высших учебных заведений и промышленных партнеров на сумму около 5 миллионов фунтов стерлингов.
Графит традиционно используется в активных зонах ядерных реакторов в качестве замедлителя, который снижает скорость нейтронов, образующихся в результате деления ядер, для поддержания цепной реакции. Хотя в большинстве действующих энергетических реакторов в качестве замедлителя используется вода, графит является ключевым компонентом для перспективных конструкций, таких как высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы и реакторы на расплавах солей.
Сегодня Великобритания сталкивается с серьезной проблемой – полная зависимость от импорта графита, на который приходится около трети стоимости строительства реактора. Ситуация усугубляется тем, что к 2028 году планируется вывести из эксплуатации парк усовершенствованных газоохлаждаемых реакторов (AGR), что оставит после себя более 100 000 тонн облученного графита, требующего утилизации.
Программа ENLIGHT призвана превратить эту проблему в возможность. Исследования будут сосредоточены на трех направлениях: разработка процессов дезактивации и переработки отработавшего графита для повторного использования; создание новых, сверхпрочных марок графита для экстремальных условий в усовершенствованных модульных реакторах (УМР); а также изучение поведения этих новых материалов для продления срока их службы.
По оценкам партнеров программы, успешная реализация этих разработок может сэкономить бюджету страны до 2 миллиардов фунтов стерлингов на будущих расходах по обращению с отходами. Как заявляют участники, «программа исследований, сотрудничества и развития навыков направлена на то, чтобы закрепить позиции Великобритании в авангарде ядерных инноваций и сделать ее мировым лидером в области передовых реакторных технологий».
«Ядерный графит играет жизненно важную роль в безопасности и эффективности усовершенствованных реакторов, однако в настоящее время Великобритания полностью зависит от зарубежных поставщиков этого материала, – отметила главный исследователь проекта Эбби Джонс, заведующая кафедрой ядерного графита в Университете Манчестера. – ENLIGHT заложит основу для восстановления британской цепи поставок графита, одновременно разрабатывая устойчивые решения по переработке и повторному использованию облученного графита – превращая растущий поток отходов в ценный ресурс. Эта программа сократит количество отходов, укрепит энергетическую безопасность и поддержит стремление страны к достижению нулевых выбросов».
Помимо технологических разработок, важной частью проекта станет подготовка нового поколения ученых и инженеров-графитчиков, что позволит расширить национальное исследовательское сообщество и обеспечить кадровый суверенитет в этой стратегически важной сфере.
