Автор Тема: Загрузка ядерного топлива в реактор БН-800 началась на Белоярской АЭС  (Прочитано 13104 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
МОСКВА, 1 ноя — РИА Новости. Новейший энергоблок №4 Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800 введен в промышленную эксплуатацию, сообщает концерн "Росэнергоатом".
https://ria.ru/atomtec/20161101/1480433471.html

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
Тут на фоне истерики с рутением стали познавательные статейки попадаться :)

Неочевидные тонкости ЗЯТЦ: толика алхимии

ОЯТ (отработанное ядерное топливо) принципиально состоит из трёх компонентов. Это:

- топливо - либо сгорающее в реакторе, либо способное с захватом нейтрона превратиться в то, что сгорит. Тяэёлые металлы - уран, плутоний, нептуний, кюрий и т.д. Именно на этом делают акцент при описании ЗЯТЦ, именно это извлекают;

- нейтральные атомы (всякие кислороды, нужные для получения из того же урана нейтральной прочной керамики, металл сборок - цирконий или сталь, и т.п.). Они могут быть (и часто есть) активированы, поэтому зачисляются в радиоактивный мусор, несмотря на то, что их активность (относительно) невелика;

- продукты деления, осколки, чрезвычайно радиоактивный супчик из половины таблицы Менделеева. Это сгоревшее попливо, из которого извлекли энергию. Их в ОЯТ тепловых реакторов примерно 1-4% по массе, а для будущих реакторов на быстрых нейтронах ожидается хотя бы 6-11% (да, увы, сжечь за один проход в среднем хотя бы 10% топлива сейчас - недостижимо высокая планка даже для БН). Это то, что называется "ядерными отходами", ибо "а что с ними делать-то?".

Вот об этом хотелось бы чуток сказать.

Деление тория, урана, плутония, нептуния и далее всех трансуранов происходит на два неравных осколка - один со средней массой около 90, второй - со средней массой около 140:



Выход осколков немного (именно, что очень немного) зависит от того, какой именно тяжёлый элемент делится (у тория будет чуть более лёгких осколков, у калифорния - чуть более тяжёлых) и от спектра нейтронов (быстрые нейтроны дают чуть более гладкие "холмы"), но в целом картина распределения гадости в ОЯТ - примерно как на картинке выше (обратите внимание: шкала по вертикали - логарифм, в натуральном выражении "холмы" куда более острые). Процесс распада ядра истинно случаен, поэтому тут идёт речь только о вероятностях и распределениях.

И вот внутри этих холмов намешано кучей всего - и короткоживущее, и долгоживущее, и стабильное. Понятное дело, что с радиоактивной дрянью иметь дело не очень хочется (активность осколков такова, что свежее ОЯТ выдаст человеку абсолютно смертельную дозу за секунды и даже доли секунды). Но если мы уже копаемся в этой дряни, перерабатываем ОЯТ и отделяем топливо от отходов, то нет ли и среди отходов чего ценного, что можно отделить?

Есть.

Рутений - редкий благородный металл платиновой группы, широко используется как катализатор и в куче хай-течных изделий, где как химический элемент буквально незаменим (например, один из видов солнечных батарей с прямой наработкой водорода светом невозможен без рутения), с нынешней биржевой стоимостью около 5000$/кг.

Рутений имеет аж 7 стабильных изотопов от Ru-96 до Ru-104 со средней массой 101.7. Все они образуются при делении. Вместе со стабильными изотопами (бери да пользуй) образуется много активных с полураспадом от микросекунд до 373 суток (рутений-106). Через 35 лет, когда рутения-106 станет в 10 000 000 000 раз меньше, стабильным будет весь рутений. Он станет отвечать самым строгим санитарным нормам и превратится в простой биржевой товар - металл платиновой группы. Примерно каждый килограмм осколков (отходов! не путать с ОЯТ, в которых осколков сейчас где-то 3%) содержит где-то 60г рутения (где-то 300$). Не внушает? Наверное, нет.

Второй кандидат на извлечение - родий. Изотопов родия примерно 13 грамм с каждого кило осколков, и при нынешней цене где-то в 50 000$/кг это ещё около 650$ на кг осколков. Увы, родий имеет Rh-102m с полураспадом в 2.9 лет, поэтому асбсолютно безопасен он станет лет через 60-70, после того как топливо вытащили из реактора. Но это всё ещё вполне "человеческие" размерности, поддающиеся коммерческому планированию.

Тритий (который таки образуется и на обычной АЭС) распадается в гелий-3, товар очень дорогой и весьма полезный (экстремальная криогеника, детекторы нейтронов). Гелий-3 стОит 900$/литр при н.у., так что его в килограмме осколков всего-то на несколько долларов, но всё ж-таки.

Что там есть ещё хорошего, в хорошо выдержанном, отлежавшемся ОЯТ? Стронций, цезий, иттрий, благородные газы (криптон и ксенон), гелий-3 (да, тритий - хотя и мало - образуется и в обычном ядерном реакторе, где-то на несколько долларов-десятков долларов на кило осколков). К сожалению, всё это, кроме гелия-3, требует сильно бОльшей выдержки.

Я сознательно не трогаю гораздо более дорогие активные изотопы, которые имеют свой отдельный самостоятельный рынок: этот рынок имеет тенденцию быстро меняться, да и основная цена там - в обращении с этими штуками, а не производство элементов как таковых. Но посмотрите только на эти два металла платиновой группы: около тысячи долларов в виде платиновых металлов лежит в каждом килограмме осколков, который будет извлечён из каждых 30 кило ОЯТ, сейчас лежащих на складах. Количество ОЯТ же на складах измеряется сотнями тысяч тонн, и уже сейчас рутений из ОЯТ 1987-го года и ранее готов к извлечению и использованию.

Нет, переработка осколков и тем более ОЯТ в целом сейчас не окупается только за счёт этих металлов (переработка килограмма ОЯТ стОит около 500$/кг, переработка осколков будет стОить ещё больше). Но сейчас переработка ОЯТ находится на очень примитивном уровне, не сильно выше оригинального PUREX, изобретённого в 1940-х. По мере разработки продвинутых методов (мироэлектрохимия, плазменная переработка) цена может меняться. И это - ещё одна копеечка, которая при массовом ЗЯТЦ может улучшить его экономику. Вплоть до радикальной самоокупаемости.

Собссно, в том числе поэтому хранение и переработка ОЯТ может стать золотым дном. Уран и плутоний - не всё, что там лежит интересного. Вопрос лишь в том, как это интересное аккуратно и безопасно извлечь. В этом смысле особенно интересны методы ионной или продвинутой плазменной переработки, с одновременным не завязанным на химию извлечением всех целевых изотопов, как активных, так и стабильных.

https://aftershock.news/?q=node/588301

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
ВНИИАЭС: завершён важный этап системных исследований по проблемам создания двухкомпонентной ядерной энергетики России.

ВНИИАЭС, ОПУБЛИКОВАНО 15.02.2019
На заседании научно-технического совета АО "ВНИИАЭС" подведены итоги значимого этапа научно-исследовательских работ, выполняемых по заказу АО "Концерн Росэнергоатом" в рамках темы "Комплексные технико-экономические исследования в обоснование системных требований к совершенствованию энергоблоков с реакторными установками БН и ВВЭР с учетом их работы в составе двухкомпонентной ядерной энергетической системы (ЯЭС) с замкнутым ядерным топливным циклом".
Структура двухкомпонентной ЯЭС, помимо генерирующих мощностей атомных станций с тепловыми и быстрыми реакторами, предусматривает наличие централизованных предприятий инфраструктуры замкнутого ядерного топливного цикла (ЯТЦ).
Эти предприятия должны обеспечить переработку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и многократный комбинированный рецикл регенерированных ядерных материалов в замкнутом ЯТЦ, а также кондиционирование, удаление из топливного цикла и изоляцию от экосистемы радиоактивных отходов (РАО).
Создание двухкомпонентной ЯЭС с реакторами ВВЭР и БН, работающими в замкнутом ядерном топливном цикле, относится к стратегическим приоритетам научно-технической деятельности госкорпорации "Росатом".
Это рассматривается как становление нового технологического уклада атомной энергетики, базирующегося на успешном многолетнем опыте создания и эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР, реализации программы усовершенствования технологии ВВЭР, в совокупности с передовым отечественным технологическим и эксплуатационным опытом по быстрым натриевым реакторам (БН, 150 реакторо-лет) и технологиям ядерного топливного цикла.
Двухкомпонентная ЯЭС на очередном этапе развития атомной энергетики призвана обеспечить устойчивое, экономически эффективное производство электроэнергии, в условиях нарастающих глобальных ограничений природных ресурсов органического топлива и экологически вредных выбросов углеводородной энергетики.
Наряду с этим возможности такой ЯЭС, при безусловном выполнении требований ядерной, радиационной безопасности и ядерного нераспространения, позволят реализовать потенциал повышения коммерческой привлекательности атомной энергетики.
В том числе за счёт оказания широкого спектра дополнительных услуг замкнутого ЯТЦ - как в сфере обращения с РАО (выжигание радиоактивных отходов), так и в сфере производства радиоизотопов и использования ядерных излучений в промышленных и медицинских приложениях.
Успех этого направления научно-технической деятельности будет существенным образом зависеть от результатов выполняемых ориентированных поисковых НИР, прикладных НИОКР и достигнутого уровня технологической готовности разработок к промышленному использованию.
Научное обеспечение работ по технико-экономическому обоснованию двухкомпонентной ЯЭС с реакторами ВВЭР и БН в централизованном замкнутом ЯТЦ уже с 2013 года осуществляется тематической группой при АО "ВНИИАЭС".
В её состав входят специалисты НИЦ "Курчатовский институт" - как научного руководителя разработки реакторов типа ВВЭР, АО "ГНЦ РФ - ФЭИ" - как научного руководителя разработки реакторов типа БН, и АО "ВНИИАЭС" - как научного руководителя эксплуатации реакторов обоих типов.
Актуальными задачами работ тематической группы в 2018 году являлись расчётно-аналитические исследования по системному анализу оптимальных сценариев технологического развития в рамках проработки и обоснования "Основных положений Стратегии развития атомной энергетики до 2050 года и перспективы на период до 2100 года".
Были разработаны методология и комплексные методики перевода атомной энергетики России на уран-плутониевое топливо путем внедрения быстрых реакторов в её структуру и поэтапного замыкания ЯТЦ.
Проведена оценка технологической готовности и экономической целесообразности поэтапного замыкания ЯТЦ, сформирована методика экономической оценки и приоритезации технологических развилок в сценариях стратегического развития атомной энергетики России.
Обобщены доступные технические данные высокотемпературных реакторных установок российского дизайна для энерготехнологического применения.
Расширены возможности анализа изотопной кинетики и организации материальных потоков в ЯТЦ, номенклатура типов перспективных реакторных установок и видов ядерного топлива.
В 2019-2020 годы планируется продолжение работ с акцентом на практической реализации результатов предыдущих этапов: внедрение в стандарты разработанных методических, регламентирующих документов, разработка и государственная регистрация прав на программное обеспечение и базы данных по двухкомпонентной ЯЭС, экспертиза и обоснование технических решений и организационных мероприятий по минимизации затрат при обращении с ОЯТ и РАО.

http://atominfo.ru/newsy/z0132.htm

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
Горно-химический комбинат изготовил 169 тепловыделяющих сборок с МОКС-топливом

Это первая полная перегрузка уран-плутониевого топлива для реактора БН-800 Белоярской АЭС. ТВЭЛ поставит ТВС на станцию до конца 2020 года. А загрузка сборок в реактор запланирована на январь 2021-го.

В реакторе БН-800 сформирована гибридная активная зона, которая частично укомплектована урановым топливом производства МСЗ, частично — опытными МОКС-ТВС, изготовленными в НИИАР. Первую серийную партию МОКС-топлива, состоящую из 18 сборок, загрузили в реактор в конце 2019 года. Переход к активной зоне, полностью укомплектованной уран-плутониевым топливом, завершится в 2022-м.

Сырьем для производства таблеток выступает оксид плутония, наработанный в энергетических реакторах, и оксид обедненного урана, полученный путем обесфторивания гексафторида обедненного урана — вторичных хвостов обогатительного производства.

Реакторы на быстрых нейтронах, работая на МОКС-топливе, способны нарабатывать плутоний, которого хватит, чтобы обеспечить себя и при необходимости другие реакторы новым топливом.

Работа ведется в рамках создания двухкомпонентной атомной энергетики с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, а также замыкания ядерного топливного цикла. Во-первых, это позволит многократно увеличить сырьевую базу атомной энергетики. Во-вторых — использовать отработавшее ядерное топливо после переработки вместо того, чтобы его хранить. В-третьих — вовлечь в ядерный топливный цикл и утилизировать накопленные на складах запасы ОГФУ.

https://strana-rosatom.ru/2020/07/23/%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE-%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82-%D0%B8%D0%B7%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BB-169/

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
Энергоблок № 4 с реактором БН-800 Белоярской АЭС включен в сеть и возобновил производство электроэнергии по завершении очередного планово-предупредительного ремонта. Для выполнения этих работ энергоблок был отключен от сети с 8 января 2021 года.

Впервые в ходе ремонта в активную зону реактора было загружено только уран-плутониевое топливо. Первые 18 серийных тепловыделяющих сборок с МОКС-топливом топливом были загружены в реактор в январе 2020 года, сейчас к ним добавили ещё 160 ТВС. Таким образом, активная зона БН-800 теперь на треть заполнена инновационным топливом. С настоящего момента в реактор будет загружаться только  МОКС.

«Белоярская АЭС стала ещё на шаг ближе к реализации стратегического направления развития атомной отрасли — созданию новой технологической платформы на основе замкнутого ядерно-топливного цикла. Это  значит, что использование МОКС-топлива позволит вовлечь в производство не используемый сейчас изотоп урана, то есть в десятки раз увеличит топливную базу атомной энергетики. Кроме этого, в реакторе БН-800 можно повторно использовать отработавшее ядерное топливо других АЭС и минимизировать радиоактивные отходы, «дожигая» из них долгоживущие изотопы. С учётом планируемых темпов мы сумеем перейти к активной зоне с полной загрузкой МОКС-топливом уже в 2022 году», — отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

Топливные сборки были изготовлены на Горно-химическом комбинате (ФГУП «ГХК», Железногорск, Красноярский край. В отличие от традиционного для атомной энергетики обогащенного урана, сырьём для производства таблеток МОКС-топлива выступают оксид плутония, наработанного в энергетических реакторах, и оксид обедненного урана (получается путем обесфторивания гексафторида обедненного урана – ОГФУ, так называемых вторичных «хвостов» обогатительного производства).

«Параллельно с загрузкой активной зоны БН-800 МОКС-топливом отраслевая команда специалистов Росатома продолжает развитие технологий производства такого топлива на ГХК. В частности, освоено производство свежего топлива с применением высокофонового плутония, извлеченного из облученного топлива реакторов ВВЭР: все технологические операции полностью автоматизированы и выполняются без присутствия персонала в непосредственной близости. Уже изготовлены и прошли приемку первые 20 МОКС-ТВС с высокофоновым топливом, которые планируется загрузить в 2022 году. Передовые технологии рециклинга ядерных материалов и рефабрикации ядерного топлива в перспективе позволят перерабатывать облученное топливо вместо его хранения, а также снизить образующиеся объемы высокоактивных отходов», - подчеркнул вице-президент по  научно-технической деятельности и качеству АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.

Промышленная фабрикация МОКС-топлива началась в конце 2018 года на площадке ФГУП «ГХК». Для создания этого уникального производства была организована широкая отраслевая кооперация при координации и научном руководстве Топливной компании Росатома «ТВЭЛ», которая также выступает поставщиком МОКС-ТВС для Белоярской АЭС. Изначально при пуске реактора БН-800 была сформирована гибридная активная зона, частично укомплектованная урановым топливом производства ПАО «МСЗ» (г. Электросталь, Московская обл.), частично - опытными МОКС-ТВС, изготовленными в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (г. Димитровград, Ульяновская обл.).

В январе авторитетный американский журнал ”POWER” назвал загрузку серийного MOКС-топлива на Белоярской АЭС одним из главных событий 2020 года в мировой энергетике.

Для справки:

Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» (Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом») включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. ТВЭЛ является единственным поставщиком ядерного топлива для российских АЭС обеспечивает топливом в общей сложности 75 энергетических реактора в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота. Каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе ТВЭЛ. Топливный дивизион Росатома является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана.

В Топливном дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре Топливной компании ТВЭЛ созданы отраслевые интеграторы Росатома по аддитивным технологиям и системам накопления электроэнергии. http://www.tvel.ru

https://www.tvel.ru/press-center/news/?ELEMENT_ID=8665


Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
Энергоблок №4 с реактором на быстрых нейтронах БН-800 Белоярской АЭС включён в сеть и возобновил производство электроэнергии по завершении очередного планово-предупредительного ремонта (ППР).

По итогам очередной перегрузки ядерного топлива вся активная зона БН-800 впервые полностью переведена на уран-плутониевое МОКС-топливо. МОКС-ТВС производятся на Горно-химическом комбинате (ФГУП «ГХК», Железногорск, Красноярский край). В отличие от традиционного для атомной энергетики обогащённого урана, сырьём для производства таблеток МОКС-топлива выступают оксид плутония, получаемый при переработке ОЯТ традиционных реакторов ВВЭР, и оксид обедненного урана (получается путем обесфторивания гексафторида обедненного урана — ОГФУ, так называемых вторичных «хвостов» обогатительного производства).

Впервые серийные МОКС-ТВС были загружены в активную зону БН-800 в январе 2020 года. Первая полная перегрузка БН-800 МОКС-топливом состоялась в январе 2021 года, и далее за две последующие перегрузки все тепловыделяющие сборки были поэтапно заменены на инновационные МОКС-ТВС.

Среди других важных работ, выполненных в ходе ППР на энергоблоке, — капремонт главного циркуляционного насоса с заменой выемной части, техобслуживание и ремонт насосов, теплообменников, парогенераторов и турбогенератора. Также выполнен эксплуатационный контроль металла и сварных соединений трубопроводов, проведены испытания системы контроля герметичности оболочек с использованием метрологической сборки.

«Сегодня Белоярская АЭС является одним из флагманов, приближающих российскую атомную отрасль к новой технологической платформе на основе замкнутого ядерно-топливного цикла. Применение МОКС-топлива позволит в десятки раз увеличить топливную базу атомной энергетики. А самое главное, в реакторе БН-800 можно повторно, после соответствующей переработки, использовать отработавшее ядерное топливо других АЭС», — отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

«Завершение перевода БН-800 на МОКС-топливо — долгожданное событие для атомной отрасли. Впервые в истории российской атомной энергетики мы сможем отработать эксплуатацию реактора на быстрых нейтронах с полной загрузкой уран-плутониевым топливом и замкнутым ядерным топливным циклом. Это именно та веха, ради которой изначально проектировался БН-800, строился уникальный атомной энергоблок и автоматизированное производство топлива на ГХК. Передовые технологии рециклинга ядерных материалов позволят значительно расширить сырьевую базу атомной энергетики, перерабатывать облученное топливо вместо его хранения, а также снизить образующиеся объемы отходов», — подчеркнул старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.

Промышленная фабрикация МОКС-топлива началась в конце 2018 года на Горно-химическом комбинате (ФГУП «ГХК», Железногорск, Красноярский край). Для создания этого уникального производства была организована широкая отраслевая кооперация при координации и научном руководстве Топливной компании Росатома «ТВЭЛ», которая также выступает поставщиком МОКС-ТВС для Белоярской АЭС. Изначально при пуске реактора БН-800 была сформирована гибридная активная зона, частично укомплектованная урановым топливом производства ПАО «МСЗ» (г. Электросталь, Московская обл.), частично - опытными МОКС-ТВС, изготовленными в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (г. Димитровград, Ульяновская обл.).







https://www.atomic-energy.ru/news/2022/09/09/128078

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
22 сентября 2022 года энергоблок №4 Белоярской АЭС с реактором БН-800 впервые выведен на 100% уровень мощности при полной загрузке активной зоны МОКС-топливом. По словам специалистов, реактор успешно прошёл стадию технологического перехода на инновационное топливо, и готов нести полную нагрузку.

«По условиям действия лицензии после окончания планового ремонта и перезагрузки топлива энергоблок № 4 должен был проработать в течение 300 часов на уровне мощности 85% от номинальной. Этот период работы реактор прошел без каких-либо замечаний, все нейтронно-физические характеристики активной зоны находятся в пределах нормы. Это значит, что инновационное топливо работает правильно, и энергоблок готов надёжно, безопасно и в полном объёме вырабатывать электрическую и тепловую энергию», - отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

Напомним, по итогам очередной перегрузки ядерного топлива, которая проходила в июне-сентябре 2022 года, вся активная зона БН-800 впервые была полностью переведена на уран-плутониевое МОКС-топливо. В отличие от традиционного для атомной энергетики обогащённого урана, сырьём для производства таблеток МОКС-топлива выступают диоксид плутония, получаемый при переработке ОЯТ традиционных реакторов ВВЭР, и оксид обедненного урана (получается путем обесфторивания гексафторида урана-238, так называемых вторичных «хвостов» обогатительного производства).

Использование МОКС-топлива приближает российскую атомную отрасль к новой технологической платформе на основе замкнутого ядерно-топливного цикла, что в десятки раз увеличит топливную базу атомной энергетики и минимизирует отходы производства.

https://www.rosenergoatom.ru/zhurnalistam/news/42015/

Оффлайн Вадим Вергун

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 334
  • Карма: +0/-0
  • Я химик! Мне обе глазницы проедено бромом...
    • Просмотр профиля
    • Форум химиков
До замкнутого цикла еще далеко. Внятной и пригодной для промышленного внедрения технологии вскрытия оксидного топлива с высоким содержанием плутония (а значит с наличием собственной фазы PuO2) все еще нет. А значит что отработанное MOX топливо будет ждать переработки очень долго, возможно оно никогда не будет переработано.

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
Реактор БН-800 Белоярской АЭС за год работы на инновационном МОКС-топливе подтвердил готовность технологии в промышленных масштабах
В этом смогли убедиться около 40 корреспондентов федеральных и региональных СМИ в ходе пресс-тура

Энергоблок с реактором БН-800 Белоярской АЭС по итогам года надёжной и безопасной работы на практически полной загрузке МОКС-топливом доказал готовность технологии замкнутого ядерно-топливного цикла к реализации в промышленных масштабах. В этом смогли убедиться 2 ноября 2023 года около 40 корреспондентов федеральных и региональных СМИ в ходе пресс-тура на Белоярскую АЭС.

Белоярская АЭС первая в мире атомная станция, энергоблок которой целый год отработал на практически полной загрузке уран-плутониевым МОКС-топливом, состоящем из продуктов, остающихся от работы классических атомных станций и отходов производств по обогащению урана.

Тем самым не в теоретических разработках учёных и конструкторов, и не на лабораторном стенде, а по результатам реального опытно-промышленного использования впервые доказано, что технология замкнутого ядерно-топливного цикла готова к промышленному применению.

«МОКС-топливо называют топливом будущего, потому что реализация замкнутого ядерно-топливного цикла в промышленных масштабах позволит в десятки раз увеличить топливную базу атомной энергетики России и сократить образование радиоактивных отходов. Наш следующий шаг на пути к новой двухкомпонентной ядерной энергетике, в которой реакторы на быстрых и на тепловых нейтронах будут работать совместно, обмениваясь топливом - сооружение энергоблока с головным образцом серийного реактора БН-1200М. Это позволит в полной мере воплотить все экологические и экономические преимущества технологии реакторов на быстрых нейтронах», - отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

В рамках пресс-тура журналисты встретились с руководством и специалистами Белоярской АЭС, посетили реакторное отделение, в центральном зале которого увидели работающий на МОКС-топливе реактор БН-800, побывали на блочном пункте управления и в машинном зале, где турбогенератор вырабатывает электроэнергию, которая обеспечивает электроснабжение населения, социальных и промышленных объектов Урала.

Сегодня Россия продолжает обеспечивать стабильную энергетическую безопасность. Энергетика является основой поступательного социально-экономического развития страны, снабжения промышленности и граждан.  Отечественный топливно-энергетический комплекс работает на повышение конкурентоспособности национальной экономики, способствует развитию и благоустройству регионов страны, городов, посёлков, на улучшение качества жизни граждан.

https://www.rosenergoatom.ru/zhurnalistam/news/45034/
« Последнее редактирование: 03 Ноября 2023, 14:17:48 от GAS »

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
На уникальном опытно-промышленном энергоблоке БН-800 продолжается работа по внедрению инновационного уран-плутониевого МОКС-топлива. После очередной загрузки и выполненной оптимизации эксплуатационных режимов, отработав более 300 часов на уровне 85% от установленной мощности, блок был выведен на полную мощность — 100%.

Оффлайн GASАвтор темы

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 8554
  • Карма: +37/-3
  • Андрей, г. Владимир
    • Просмотр профиля
    • Минералы для начинающих камневедов
В «Росатоме» началась опытно-промышленная эксплуатация ядерного топлива с минорными актинидами
На энергоблоке №4 Белоярской АЭС в реактор на быстрых нейтронах БН-800 впервые загружены тепловыделяющие сборки с уран-плутониевым МОКС-топливом, в которые были добавлены т.н. минорные актиниды – наиболее радиотоксичные и долгоживущие компоненты, содержащиеся в облученном ядерном топливе. Загрузка топлива в активную зону реактора состоялась после согласования с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), которая подтвердила безопасность эксплуатации инновационных сборок. После планово-предупредительного ремонта энергоблок возобновил работу.

Три экспериментальных МОКС-ТВС с содержанием америция-241 и нептуния-237 были изготовлены и прошли приемку на Горно-химическом комбинате «Росатома» (ФГУП «ГХК») в конце 2023 года. В реакторе БН-800 они пройдут опытно-промышленную эксплуатацию в течение трех микрокампаний (ориентировочно - полтора года). «Следующая микрокампания реактора БН-800 должна экспериментально подтвердить возможность утилизации минорных актинидов в промышленных масштабах. Возможность ликвидации минорных актинидов — преимущество реакторов на быстрых нейтронах, позволяющее снизить объёмы радиоактивных отходов от всей инфраструктуры ядерного топливного цикла эксплуатации АЭС», — отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

По оценкам ученых, при выжигании минорных актинидов можно будет достичь радиационной эквивалентности исходного уранового сырья и ядерных отходов, подлежащих изоляции, всего за 300 лет, то есть в 2 300 раз быстрее (ср.: 700 тыс. лет при открытом ядерном топливном цикле).

Технология МОКС-топлива, в том числе с минорными актинидами, разработана учеными Топливного дивизиона Росатома (головная организация - АО «ТВЭЛ»). Для изготовления МОКС-ТВС с минорными актинидами по штатной технологии на промышленном оборудовании ФГУП «ГХК» были верифицированы и валидированы 38 методик аналитического контроля МОКС-топлива.

«Изготовленное в “Росатоме” МОКС-топливо с минорными актинидами для промышленного реактора на быстрых нейтронах не имеет аналогов в мире и демонстрирует принципиальную технологическую возможность реализовать важнейший компонент ядерных энергетических систем IV поколения. Услуга по дожиганию минорных актинидов в ядерном топливе «быстрых» реакторов – совершенно новый продукт для мировой атомной отрасли. Само по себе уран-плутониевое топливо позволяет расширить сырьевую базу атомной энергетики, перерабатывать ОЯТ вместо хранения, сократить объем образования ядерных отходов. А утилизация минорных актинидов – это возможность еще и значительно снизить уровень радиоактивности отходов, что позволит в перспективе отказаться от их сложного и дорогостоящего глубинного захоронения», - отметил старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.

Россия является единственной страной в мире, где создается целая энергетическая система IV поколения, основанная на пристанционном замкнутом ядерного топливном цикле. На одной площадке в Северске (Томская обл.) в рамках проекта «Прорыв» ведется строительство опытно-демонстрационного энергокомплекса в составе энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300, завода по фабрикации и рефабрикации ядерного топлива, а также модуль по переработке ОЯТ.

Реакторы на быстрых нейтронах в качестве топлива могут использовать не только обогащенный уран, но и вторичные продукты ядерного топливного цикла – обедненный уран и плутоний, извлеченный из ОЯТ. Т.н. «дожигание» в «быстром» реакторе минорных актинидов – это следующий шаг российской атомной в замыкании ядерного топливного цикла. Под действием быстрых нейтронов они будут делиться на элементы, представляющие гораздо меньшую потенциальную опасность.

На Белоярской АЭС сегодня отрабатываются элементы технологии будущего и проектируется «быстрый» реактор большой мощности.

«На основе опыта эксплуатации уникальных энергоблоков Белоярской АЭС с быстрыми реакторами БН-600 и БН-800 сегодня создаётся серийный энергоблок с быстрым реактором ядерной энергетической системы уже IV поколения, - отметил генеральный директор АО «Концерн Росэнергоатом» Александр Шутиков.- Головной энергоблок из этой серии с реактором БН-1200М будет построен на Белоярской АЭС. Новые технологические решения позволят полностью использовать энергетический потенциал уранового сырья, а также обладают новым уровнем безопасности».

Справочно:

Минорные актиниды – это элементы, образующиеся в урановом ядерном топливе (помимо плутония) при эксплуатации в любом реакторе. Для атомщиков особенно важны изотопы нептуния, америция и кюрия, поскольку именно они доставляют наибольшие трудности при переработке облученного ядерного топлива (ОЯТ) и обращении с радиоактивными отходами. Эти элементы обладают высокой радиоактивностью и токсичностью, выделяют много тепла, имеют большой период полураспада и являются наиболее опасными компонентами ядерных отходов. Все это требует особых условий транспортировки, хранения и окончательной изоляции.

Обращение с минорными актинидами

Традиционная ядерная энергетика нацелена на длительное хранение и окончательное захоронение отходов от переработки ОЯТ без извлечения минорных актинидов. Такой способ требует обеспечения гарантированной безопасности объектов в течение порядка миллиона лет и значительных затрат на захоронение. Практики глубинного геологического захоронения в мире не реализованы. Включение минорных актинидов в топливо быстрых реакторов позволит в перспективе «сжигать» америций и нептуний, кратно сократить объем отходов, подлежащих глубинному захоронению, и в перспективе перейти к приповерхностному захоронению.

МОКС-топливо для «быстрых» реакторов

В отличие от традиционного для атомной энергетики обогащенного урана, сырьём для производства таблеток МОКС-топлива выступают оксид плутония, получаемый при переработке ОЯТ традиционных реакторов ВВЭР, и оксид обедненного урана (получается путем обесфторивания гексафторида обедненного урана – ОГФУ, так называемых вторичных «хвостов» обогатительного производства).

Впервые серийные МОКС-ТВС были загружены в активную зону БН-800 в январе 2020 года. Первая полная перегрузка БН-800 МОКС-топливом состоялась в январе 2021 года, и далее все тепловыделяющие сборки были поэтапно заменены на инновационные МОКС-ТВС.

В реакторах на тепловых нейтронах, составляющих основу современной атомной энергетики, используется около 1% урана, оставшиеся 99% направляются на временное хранение или утилизируются как радиоактивные отходы. «Быстрые» реакторы, используя в качестве топлива смесь оксидов урана и плутония, могут нарабатывать плутоний в количестве, достаточном для обеспечения расширенного развития атомной энергетики.

Сбалансированный ядерный топливный цикл (ЯТЦ) – это продукт Госкорпорации «Росатом», основанный на инновационных практических решениях в области замыкания ядерного топливного цикла, позволяющих эффективно переработать облученное ядерное топливо и обеспечить рациональное обращение с продуктами переработки, как полезными (уран, плутоний), так и направляемыми на захоронение (продукты деления).

Сбалансированный ЯТЦ ставит своей основной задачей принципиальное снижение объема и активности радиоактивных отходов, направляемых на захоронение. Сбалансированный ЯТЦ позволяет:

•повысить безопасность обращения с отходами ядерной энергетики и снизить экологические риски;

•решить проблему будущих поколений и обеспечить устойчивую модель потребления и производства;

•минимизировать объемы и степени опасности подлежащих захоронению отходов;

•повторно вовлечь ценное сырье в ЯТЦ – рециклировать ядерные материалы.

Инновационные технологии Росатома основаны на передовых достижениях российской атомной науки и в полной мере отвечают актуальной ESG-повестке. Достигнутые результаты – это труд тысяч высококвалифицированных профессионалов, которые работают в интересах экономической стабильности России. Четкое взаимодействие промышленных предприятий с научно-исследовательскими институтами помогает укреплять технологический суверенитет страны, повышать конкурентоспособность отечественной экономики

https://www.rosenergoatom.ru/zhurnalistam/news/46657/