Поймать удачу за урановый хвост

В быстрый реактор четвертого энергоблока Белоярской АЭС загрузили первую серийную партию смешанного уран-плутониевого топлива. В следующем году БН-800 (на фото) планируют полностью перевести на МОКС-ТВС — впервые в истории российской атомной энергетики.

Партия состоит из 18 тепловыделяющих сборок (ТВС), изготовленных на Горно-химическом комбинате. Таблетки сделаны на основе оксидов плутония и обедненного урана. Первый нарабатывают в ядерных реакторах, второй получают путем обесфторивания обедненного гексафторида урана (ОГФУ) — урановых хвостов, которые экологи называют отходами атомного производства, а атомщики — бесценным топливным запасом. И этот запас наконец пошел в дело.

«Создание двухкомпонентной атомной энергетики с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, замыкание ядерного топливного цикла помогут решить ряд важнейших задач. Во-первых, многократно увеличить сырьевую базу. Во-вторых — перерабатывать и использовать ОЯТ повторно вместо того, чтобы его хранить. В-третьих — вовлечь в топливный цикл и утилизировать накопленные на складах запасы ОГФУ и плутония», — ​подчеркивает вице-президент по развитию технологий и созданию производств замкнутого ядерного топливного цикла ТВЭЛ Виталий Хадеев.

В 2020 году «Росэнергоатом» и ТВЭЛ загрузят в БН‑800 еще 180 ТВС. А в 2021-м быстрый реактор полностью переведут на смешанное уран-плутониевое топливо. «Работы, выполненные в ходе первого в истории блока капремонта, призваны обеспечить многолетнюю безопасную эксплуатацию и поддержать заданный ресурс его работы», — ​говорит директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

Загрузка ТВС с МОКС-топливом проходит так же, как и с обычными урановыми сборками. По сути, они различаются только нейтронно-физическими характеристиками. «Вы приезжаете на автозаправочную станцию и видите ряд «пистолетов» с топливом различных октановых чисел. Процесс заправки одинаков для всех видов топлива, а вот для двигателя разница весьма ощутима», — ​поясняет заместитель главного инженера по эксплуатации энергоблока № 4 Белоярской АЭС Илья Филин.

Промышленная фабрикация смешанного уран-плутониевого топлива началась на ГХК в конце 2018 года. «В проекте я участвую почти с самого начала, — ​рассказывает руководитель группы проекта «Развитие технологий и создание производств уран-плутониевого топлива» в ТВЭЛ Евгений Пидопригора. — ​Помню, какие гордость и эйфория были у нас, когда состоялась приемка первых сборок в конце 2018 года. И сегодня, когда БН‑800 начал вырабатывать на МОКС-топливе электроэнергию, мы очень воодушевлены. А в конце этого года нам предстоит сделать еще один важный шаг — впервые осуществить перегрузку топлива, состоящую полностью из МОКС-ТВС. Создание фабрикационного производства на ГХК — это колоссальная работа десятков организаций и сотен людей. Этот участок нельзя сравнивать с обычными топливными заводами, работа с плутонием предполагает максимальную автоматизацию всех процессов. Для этого во ВНИИНМ разработали специальную технологию производства уран-плутониевых топливных таблеток, а в организациях отрасли спроектировали и произвели уникальное промышленное оборудование».