Ядерная энергия SECOND HAND

Ядерную энергетику нередко называют самой зеленой: в нормальном эксплуатационном режиме ее предприятия не загрязняют атмосферу, воду и почву. Есть и повод для критики: отработавшее ядерное топливо складируется или перерабатывается только частично, с образованием радио­активных отходов, которые надо захоранивать на длительный срок – до миллиона лет. Однако теперь ядерная энергетика становится возобновляемой: повторно использовать уже отработавшее однажды ядерное топливо позволят атомные реакторы нового поколения с замыканием ядерного топливного цикла. Благодаря им ресурсная база атомной энергетики станет неисчерпаемой, а количество радиоактивных отходов с долгоживущими радиоактивными изотопами резко снизится. Первый такой комплекс с реактором БРЕСТ-ОД-300 начали строить в 2021 году в городе Северске, недалеко от Томска. Главный конструктор реактора – АО «НИКИЭТ».

БРЕСТ расшифровывается как Быстрый Реактор Естественной безопасности со Свинцовым Теплоносителем. Что все это значит? Энергия в ядерных реакторах образуется при делении ядер урана. Говоря упрощенно, эта энергия кипятит воду, пар под давлением вращает турбину, а она вращает электрогенератор, который и вырабатывает электричество. Быстрый реактор четвертого поколения работает на уран-плутониевом нитридном топливе, которое охлаждается расплавленным жидким свинцом. Свинец химически инертен при контакте с окружающей средой (водой, воздухом), температура его кипения – свыше 1700 ºС. При работе реактора это существенно повышает уровень безопасности к авариям с неконтролируемым ростом мощности, с пожарами и взрывами. Исключены не только аварии, требующие эвакуации или отселения населения (как было в Фукусиме и Чернобыле), но и отсутствует необходимость в защитных мерах (йодной профилактике, ограничении потребления продуктов питания) за пределами промплощадки.

Сейчас на атомных электростанциях применяется открытый, разо­мкнутый ядерный цикл, в котором энергетический потенциал природного урана используется по минимуму. На 90% отработавшее ядерное топливо состоит из ценных изотопов, которые еще могли бы быть использованы, однако в течение многих лет они отправлялись на захоронение, поскольку технологии регенерации и рефабрикации топлива просто не существовало. Замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ), который первыми в мире освоили российские физики, позволит сжигать топливо снова и снова, что более чем в 100 раз увеличит использование энергетического потенциала урана. Таким образом, запасы топливного сырья для ядерной энергетики станут фактически неограниченными.

По плану БРЕСТ-ОД-300 должен быть пущен в 2026 году. Это опытно-демонстрационный реактор, поэтому его мощность невысока (тепловая – 700 МВт, электрическая – 300 МВт). Главная задача реактора – демонстрация уникального процесса: полного воспроизводства топлива. Технические решения, использованные при его создании, будут затем использованы при строительстве более мощных, уже коммерческих реакторов.