Фото: atomic-energy.ru
Российские ученые создали первую партию топливной соли для исследовательского жидкосолевого реактора, который будет построен на Горно-химическом комбинате (г. Железногорск). Проект реализуется в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы».
Жидкосолевой реактор, или реактор на расплавах солей, — это установка, в которой активную зону формирует гомогенная расплавленная смесь из фторидов солей и фторида делящегося материала (урана, плутония или тория). Топливная композиция одновременно служит теплоносителем первого контура. Технология естественной безопасности: температурный и пустотный коэффициенты в нем отрицательные, что исключает тяжелые аварии типа Чернобыльской. Температура в активной зоне очень высокая, порядка 700 °C, но давление в контуре отсутствует, что повышает безопасность реактора.
В прошлом году в интересах ФГУП «ГХК» выполнен ряд опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ в рамках госконтрактов и договора целевого финансирования общей стоимостью порядка 2 млрд руб. К проекту были привлечены ИВТЭ УрО РАН, ЦНИИчермет им. Бардина, РФЯЦ-ВНИИТФ, ОКБМ им. Африкантова, ВНИИНМ, Радиевый институт, НИИАР и Уральский федеральный университет.
Одно из направлений исследований — подготовка и переработка топливной соли: изучение процессов экстракции делящихся материалов, выбор конструкционных материалов, разработка технологической схемы переработки соли и концепции топливного цикла. В партнерстве с Уральским федеральным университетом на территории комбината в бывшей атомной ТЭЦ размещены две экспериментальные установки.
Первая установка служит для получения топливной соли на основе фторидов лития и бериллия, и в ноябре сотрудники Международного центра инженерных компетенций (МЦИК) ФГУП «ГХК» совместно со специалистами УрФУ на ней успешно изготовили пробную партию материала: порядка 2 кг, как и было предусмотрено госконтрактом. Для ФГУП «ГХК» и ГК «Росатом» — это важная веха в освоении жидкосолевых реакторных технологий.
Вторая установка — рабочий участок, где будут проводиться коррозионные испытания конструкционных материалов модуля переработки ОЯТ. Кроме того, впервые на площадке ГХК специалисты МЦИК провели синтез и аттестацию опытной партии тетрафторида нептуния — это один из компонентов топливной добавки для будущего реактора. Полученный продукт полностью отвечает предъявляемым к нему требованиям по чистоте и качеству, что подтвердили специалисты УрФУ при выполнении работ по изучению поведения нептуния в топливной соли спектральными и электрохимическими методами, выполненных в кооперации с представителями МЦИК на площадке предприятия.