Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом» сообщил об изготовлении и приемке уникальной тепловыделяющей сборки ОС-5. Она создана на основе смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) ядерного топлива и оснащена инновационным жидкометаллическим подслоем. Эта разработка является ключевым шагом на пути к созданию реакторов четвертого поколения на быстрых нейтронах.
Применение жидкометаллического подслоя позволяет существенно улучшить характеристики твэлов с нитридным топливом. Ожидается, что температура такого топлива будет ниже при сохранении параметров теплоносителя, а уран-плутониевая таблетка будет меньше расширяться. Это позволит избежать давления на оболочку твэла и снизить риск возможной разгерметизации. В результате повышаются как экономическая эффективность, так и надежность эксплуатации топлива.
Облучательная сборка ОС-5 была изготовлена на Сибирском химическом комбинате (СХК) в Северске в кооперации со специалистами Топливного, Научного и Машиностроительного дивизионов Росатома. После получения одобрения Ростехнадзора инновационное топливо направят на опытно-промышленную эксплуатацию в реактор БН-600 на Белоярской АЭС.
Создание сборки ОС-5 – часть масштабной программы по совершенствованию СНУП-топлива для реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. С 2014 года ученые и инженеры Росатома ведут опытно-промышленную эксплуатацию СНУП-топлива в реакторе БН-600 и проводят послереакторные исследования облученных твэлов.
«Первое поколение СНУП-топлива для стартовой загрузки БРЕСТ-ОД-300 обосновано с выгоранием 6% тяжелых атомов. Наша цель – поэтапно повысить глубину выгорания до среднего значения в 12%, – отметил заместитель генерального директора ВНИИНМ им. А.А. Бочвара Михаил Скупов. – Твэлы с жидкометаллическим подслоем ОС-5 – это революционное технологическое решение и еще один важный шаг в развитии нитридного топлива для быстрых реакторов. Именно с этой сборкой мы рассчитываем достичь проектных целевых показателей топлива для реакторов будущего».
Реактор БРЕСТ-ОД-300 является частью стратегического проекта Росатома «Прорыв», направленного на замыкание ядерного топливного цикла. Энергоблок мощностью 300 МВт станет центральным объектом Опытно-демонстрационного энергетического комплекса на площадке СХК. Комплекс будет включать в себя установку по фабрикации и рефабрикации СНУП-топлива, а также модуль его переработки.
Параллельно с этим Росатом объявил о выборе площадки для промышленного производства другого вида усовершенствованного топлива. Горно-химический комбинат (ГХК) в Железногорске определен приоритетным местом для создания производства уран-плутониевого МОКС-топлива для реактора на быстрых нейтронах БН-1200М. Выбор ГХК обусловлен успешным опытом предприятия по обеспечению поставок МОКС-топлива для действующего реактора БН-800 Белоярской АЭС.
На Белоярской АЭС уже началась подготовка к сооружению БН-1200М. Разработка проектной документации для нового производства МОКС-топлива начнется в текущем году. В 2026 году планируется приступить к лицензированию объекта, а первая поставка тепловыделяющих сборок в объеме стартовой загрузки реактора ожидается в 2033 году для обеспечения его физического пуска.
Проекты реакторов серии БН, работающих на МОКС-топливе, и реактора БРЕСТ со СНУП-топливом являются основой стратегии Росатома по созданию двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом. Этот подход предполагает многократную переработку и повторное использование отработавшего ядерного топлива, что кардинально снижает объем радиоактивных отходов и расширяет ресурсную базу атомной отрасли.
