«Прорыв»: для чего нужна атомная станция в Северске

Росатом с 2011 года реализует на Сибирском Химическом комбинате в Северске проект «Прорыв», в рамках которого будет построен реактор, работающий в замкнутом топливном цикле и налажено производство уран-плутониевого топлива для реакторов на быстрых нейтронах. 26 октября инженеры СХК Игорь Луцик и Максим Федоров провели лекцию, где объяснили, почему реакторы на быстрых нейтронах полезнее и безопаснее предыдущих.

БРЕСТ-ОД-300 расшифровывается как «Быстрый реактор со свинцовым теплоносителем опытный демонстрационный, мощностью 300 МВт». Дело в том, что после поглощения нейтрона тяжелыми ядрами (уран, плутоний) они могут либо разделиться на два осколка, либо превратиться в более тяжелое ядро. Такие тяжелые ядра могут быть и полезными, и вредными (минорные актиноиды). Их период полураспада  составляет десятки и сотни тысяч лет – если не замкнуть ядерный топливный цикл, все  это время их нужно будет где-то хранить и проверять состояние.

Реакторы на тепловых (медленных) нейтронах позволяют получать более дешевую электроэнергию (в сравнении с быстрыми реакторами), но накапливают те самые минорные актиноиды, которые не могут использоваться в качестве топлива. Преимущество быстрых реакторов в том, что они могут перерабатывать любые актиноиды в продукты деления, время «обезвреживания» которых – около 300 лет. Фактически, это позволяет получать энергию из того, что раньше находилось в хранилищах в качестве отходов.

Также рядом с реактором построят модуль переработки отработавшего топлива (для очистки оставшихся в топливе актиноидов от продуктов деления) и модуль фабрикации-рефабрикации – для производства нового топлива для реактора на базе извлеченных актиноидов. Таким образом будет реализован замкнутый ядерный топливный цикл. На этом реакторе невозможно производить оружейный плутоний, так что в случае успеха опытов в Северске технологию планируется продавать за рубеж.

Здесь уже есть опыт эксплуатации ядерных реакторов. Специалистов-реакторщиков в области сейчас не так много, зато есть поставщики новых кадров, в первую очередь – Северский Технологический институт, где с 2017 года набирают магистрантов на программу «Ядерные физика и технологии», по которой специалистов готовят в основном именно для проекта «Прорыв», и Томский политехнический университет, в котором кадров для атомной отрасли готовят уже около 70 лет.

По словам советника генерального директора «Росатома» Владимира Грачева, сейчас в Томской области самое большое в мире количество студентов, обучающихся на специальностях, связанных с ядерной энергетикой.

В целом современные атомные электростанции способны выдержать огромные нагрузки, например такие как, землетрясение, смерч или падение самолета. Свинец, используемый в качестве материала теплоносителя реактора БРЕСТ, имеет высокую температуру кипения и не вступает в бурную реакцию с водой даже в случае разгерметизации теплообменного оборудования. Планируется, что в случае неучитываемой в проекте аварии после остановки реактора и остывания свинца реактор законсервирует сам себя.

«На наш взгляд, цена на электроэнергию должна упасть», —  говорит инженер по эксплуатации реакторного отделения СИП БРЕСТ ОДЭК Игорь Луцик.

Сейчас электроэнергия в Томской области стоит примерно 2.45 рубля за киловатт-час. Эту цифру планируется снизить до 2.23 руб./кВтч.

На данный момент уже построен модуль фабрикации-рефабрикации. В  следующем году там будут монтировать технологическое оборудование. Работа модуля в опытно-промышленном режиме начнется в 2022 году, а с 2023 там начнется промышленная наработка нитридного топлива для загрузки реактора.

Сам реактор БРЕСТ-ОД-300 планируется запустить в августе 2026 года. Модуль переработки планируется сдать в эксплуатацию в сентябре 2029 года. К 2030 году  на АЭС должны завершить все работы и начать промышленную эксплуатацию станции.