روس اتم اولین دستاورد بزرگ در توسعه نسل چهارم سیستم انرژی هسته‌ای را اعلام کرد

به گزارش مجله خبری نگار، این شرکت عملیات آزمایشی واحد تولید/بازسازی سوخت هسته‌ای راکتور نوترونی سریع نوآورانه BREST-OD-۳۰۰ را در شهر سورسک، منطقه تومسک، سیبری غربی آغاز کرد.

این تاسیسات اولین تاسیسات از سه تاسیسات منحصر‌به‌فرد در مجتمع انرژی هسته‌ای نسل چهارم (PDEC) است که به عنوان بخشی از پروژه استراتژیک "Priorev" (پیشرفت) در محل مجتمع شیمی سیبری (شرکتی از بخش سوخت Rosatom) در حال ساخت است.

این تاسیسات پیشرفته کاملا خودکار قبلا توانسته است اولین بسته‌های سوخت معمولی برای طراحی هسته راکتور BREST-OD-۳۰۰ (مخفف روسی راکتور سریع سرب خنک شده ۳۰۰ مگاواتی برای اهداف اتفاقی برای آزمایش اولیه) را با استفاده از گلوله‌های سوخت نیترید اورانیوم مصرف شده تولید کند. تمام سایت‌های تولید در تاسیسات جدید تحت آزمایش‌های گسترده‌ای قرار گرفته‌اند.

جزئیات تاسیسات تولید سوخت

تاسیسات تولید سوخت از چهار سایت تولید تشکیل شده است: سنتز ترموکربنات مخلوط اورانیوم و نیترید‌های پلوتونیوم، تولید گلوله سوخت، ساخت عنصر سوخت، و مونتاژ کامل بسته سوخت. این مرکز تا ۲۵۰ نفر کارمند خواهد داشت.

در حال حاضر، اپراتور‌های این تاسیسات در حال یادگیری فناوری و کسب تجربه در ساخت بسته‌های سوخت با استفاده از ماتریس سوخت اورانیوم ضعیف شده، مطابق با مجوز سازمان تنظیم مقررات هسته‌ای و صنعتی روسیه Roschnadzor هستند.

پس از تأیید FANR برای مقابله با پلوتونیوم، مهندسان سایبری قادر خواهند بود تولید محصول مورد نظر را آغاز کنند - سوخت مخلوط اورانیوم-پلوتونیوم نیترید (MNUP) که امکان استفاده از تمام مزایای نسل چهارم سوخت، فناوری‌های راکتور و تکنیک‌های رادیوشیمیایی روسیه را فراهم می‌کند.

دانشمندان Rosatom یک فناوری منحصر‌به‌فرد برای تولید سوخت نیترید اورانیوم-پلوتونیوم در روسیه توسعه داده‌اند. مجموعه‌های آزمایشی با عناصر سوخت MNUP با موفقیت در راکتور تحقیقات سریع BOR-۶۰ و همچنین در راکتور تجاری BN-۶۰۰ در نیروگاه هسته‌ای بلویارسک آزمایش شد.

نتایج این آزمایش‌ها و عملیات امکان به دست آوردن داده‌های مورد نیاز برای تأیید بارگذاری اولیه سوخت راکتور از جمله سطح مصرف سوخت هسته‌ای کافی در این مرحله را فراهم کرد.

اجزای مجموعه قدرت تجربی

این نیروگاه آزمایشی شامل سه تاسیسات منحصر‌به‌فرد به هم پیوسته خواهد بود: یک واحد تولید/بازفرآوری نیترید اورانیوم-پلوتونیوم متراکم، یک نیروگاه هسته‌ای با یک راکتور نوآورانه با سرب خنک BREST-OD-۳۰۰ و یک واحد بازفرآوری سوخت رادیواکتیو.

برای اولین بار در سطح جهانی، یک نیروگاه هسته‌ای با یک راکتور سریع و یک سیستم چرخه سوخت هسته‌ای بسته و ثابت در یک سایت ساخته خواهد شد.

پس از پردازش مجدد، سوخت رادیواکتیو برای بازیافت ارسال می‌شود و این سیستم را تقریبا کاملا مستقل از منابع خارجی انرژی می‌کند.

الکسی لیخاچف، مدیرعامل شرکت دولتی روس اتم، گفت: روس اتم در حال حاضر دورترین پیشرفت را در جهان در توسعه فناوری‌های هسته‌ای نسل چهارم دارد. بر اساس طبقه بندی آژانس بین المللی انرژی اتمی، این به معنای کارایی بالاتر در استفاده از مواد خام سوخت، افزایش استاندارد‌های ایمنی برای بهره برداری از نیروگاه‌های هسته‌ای و همچنین کاهش قابل توجه حجم زباله‌های هسته‌ای است.

این اصول کاملا با راه حل‌های تکنولوژیکی اتخاذ شده در مجتمع انرژی هسته‌ای آزمایشی، مانند سوخت ساخته شده از اورانیوم و پلوتونیوم ضعیف شده، تأسیسات راکتور برست بر اساس اصول ایمنی طبیعی، و آخرین فناوری‌های رادیوشیمیایی برای بازفرآوری سوخت رادیواکتیو سازگار است.

سایت‌های تولیدی اضافی

برای تأمین تولید نهایی سوخت در محل مجتمع انرژی هسته‌ای نسل چهارم در سورسک، سایت‌های تولید جدیدی در چندین شرکت بخش سوخت Rosatom ایجاد شده است.

به طور خاص، ساخت قطعات فلزی مختلف برای بسته‌های سوخت برای پیش بارگیری و همچنین نمونه‌های اولیه راکتور در کارخانه مکانیکی چپتسک در گلازوف (جمهوری اودمورتیا)، کارخانه ماشین آلات ایلیماش در الکتروستال (منطقه مسکو) و کارخانه تغلیظ شیمی در نووسیبیرسک (سیبری غربی) توسعه یافت.

طراحی نوآورانه و ایمن

BREST-OD-۳۰۰ اولین راکتور خنک کننده سرب در جهان خواهد بود و بر اساس اصول آنچه به عنوان ایمنی طبیعی شناخته می‌شود طراحی شده است.

راندمان راکتور همچنین از طریق استفاده از سوخت نوآورانه MNUP که به طور کامل از محصولات جانبی چرخه سوخت هسته‌ای - اورانیوم و پلوتونیوم ضعیف شده تشکیل شده است، افزایش می‌یابد.

تولید و بهره برداری از آن صنعت انرژی هسته‌ای را قادر می‌سازد تا به طور قابل توجهی پایگاه منابع صنعت انرژی هسته‌ای را گسترش دهد، مجموعه‌های سوخت رادیواکتیو را برای تولید سوخت‌های جدید به جای ذخیره سازی بازفرآوری کند و حجم و رادیواکتیویته زباله‌های هسته‌ای را به شدت کاهش دهد.

راکتور‌های حرارتی نوترونی که اساس صنعت انرژی هسته‌ای مدرن را تشکیل می‌دهند، تنها به حدود ۱ درصد اورانیوم طبیعی متکی هستند، در حالی که ۹۹ درصد باقیمانده برای ذخیره سازی موقت یا دفع به عنوان زباله‌های رادیواکتیو ارسال می‌شود.

راکتور‌های سریع نوترونی این مزیت را دارند که می‌توانند از محصولات جانبی چرخه سوخت (به ویژه پلوتونیوم) برای تولید برق استفاده کنند.

بر اساس طبقه بندی آژانس بین المللی انرژی اتمی، سیستم‌های انرژی هسته‌ای نسل چهارم شامل فناوری‌هایی هستند که به نتایج مشترکی دست می‌یابند - بهره وری سوخت بالاتر، افزایش ایمنی، بهره وری انرژی و مصرف کمتر سوخت هسته‌ای.

منبع: RT