Четвертый на дистанции: быстрые проекты Физико-энергетического института

В 2000 году Обнинск первым в России получил статус наукограда. Что неудивительно: здесь работают 12 НИИ. Большинство из них связано с атомной отраслью. Основная площадка проектов по быстрой тематике — Физико-энергетический институт им. Лейпунского. Сейчас ФЭИ ведет проектирование реакторов для энергокомплексов четвертого поколения.

БН‑1200М

Реактор четвертого поко­ления тепловой мощно­стью 2800 МВт с натриевым теплоносителем построят на Белоярской АЭС (в мар­те 2023 года на площадке на­чались инженерные изыска­ния). Предполагается, что он будет работать в связке с во­до-водяными реакторами и помимо генерации элек­троэнергии будет нарабаты­вать уранплутониевое МОКС- топливо и утилизировать минорные актиниды. В дека­бре прошлого года специали­сты ФЭИ осуществили физ­пуск модели активной зоны БН‑1200М на базе комплек­са быстрых физических стен­дов. Начало строительства блока — 2027 год.

БРЕСТ-ОД‑300

В институте доводят до про­мышленного исполнения узлы и агрегаты быстрого ре­актора со свинцовым теп­лоносителем и пристанци­онным топливным циклом, который строится в Север­ске. Сейчас в ФЭИ идут экспе­риментальные исследования теплообмена и температур­ных полей в сборках, моде­лирующих ТВС центральной и периферийной подзон ак­тивной зоны, готовится рас­четно-экспериментальное об­основание парогенератора, ведется исследование систе­мы погружной диагностики в среде жидкого свинца (зву­ковидение), на стенде СПРУТ проходят испытания пароге­нератора.

СВБР‑100

Свинцово-висмутовые уста­новки выходят в лидеры оте­чественного микрореакторо­строения на фоне развития низкоуглеродной энергети­ки и роста популярности АЭС малой мощности. ФЭИ зани­мается научным сопровожде­нием разработки СВБР‑100. В 2014 году проект был замо­рожен, но в 2021‑м его возоб­новили. Двухконтурная реак­торная установка модульного типа может работать как в открытом, так и в замкну­том топливном цикле с пол­ным воспроизводством плу­тония. На предыдущем этапе проработки предполагалось, что экспериментальный ре­актор будет построен в Ди­митровграде Ульяновской об­ласти.

БН-ВТ

Перспективный проект в се­мействе быстрых реакто­ров. Концепцию высоко­температурного реактора с натриевым теплоносите­лем разрабатывают в ФЭИ. Специалисты института со­здают научно-технические основы технологии высоко­температурного натриево­го теплоносителя и усовер­шенствованной системы его очистки. Проводятся расчет­но-экспериментальные ис­следования по массопереносу продуктов коррозии, водоро­да, трития и азота. Проанали­зированы возможности вы­хода цезия через оболочки твэлов из стали и молибдена. Кроме того, разрабатывается концепция системы контроля и управления примесным со­стоянием высокотемператур­ного натрия в первом и вто­ром контурах.

МБИР

Совершенствование ядер­ных технологий предполага­ет масштабные эксперимен­тальные исследования для подтверждения реальности, надежности, безопасности и экономичности. ФЭИ сосре­доточился на исследовани­ях для реакторов на быстрых нейтронах.

В ноябре 2007 года на на­учно-техническом сове­те «Росатома» по предло­жению ФЭИ была принята рекомендация немедлен­но приступить к созданию многоцелевого быстрого ис­следовательского реактора. Вместе с натриевым теплоно­сителем мощность 150 МВт обеспечит самую высокую для исследовательских ре­акторов плотность пото­ка быстрых нейтронов — 5,3·1015 н/см2с. Институт стал научным руководителем про­екта.

МБИР строится в Ди­митровграде. В октябре 2023 года пройден один из ключевых этапов — мон­таж купола здания реактора. В конце февраля исследова­тели ФЭИ заявили о заверше­нии испытаний, которые по­зволят начать производство топливных элементов.