Совершено и исполнено: Россия получает неисчерпаемый источник энергии на несколько веков

Совершено и исполнено: Россия получает неисчерпаемый источник энергии на несколько веков28 октября 202244K прочитали

В России успешно завершился эксперимент длительностью почти 50 лет, который вплотную подвёл нас к созданию безотходной ядерной энергетики будущего.

На Белоярской АЭС учёные из России вывели на номинальную мощность реактор БН-800 с полной загрузкой инновационным МОКС-топливом.

22 сентября 2022 года произошло событие, которое может изменить к лучшему жизнь человечества. В Свердловской области был впервые выведен на полную мощность четвертый энергоблок Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800.

Реактор на быстрых нейтронах – ядерный реактор, в активной зоне которого нет замедлителей нейтронов (вода или графит). Отсюда и название этого типа реакторов, которые позволяют превращать отработавшее ядерное топливо в новое топливо для АЭС, образуя замкнутый ядерно-топливный цикл.

Чтобы понять масштаб произошедшего события, углубимся немного в теорию и историю.

Как известно, сырьём для ядерного топлива является природная урановая руда. На 99,3% она состоит из изотопа урана 238 и только на 0,7% из урана 235, который способен к цепной ядерной реакции. Для создания ядерного топлива урановая руда подвергается сложной и дорогостоящей процедуре обогащения, в результате которого формируются кассеты с топливом из оксида урана, где урана 235 уже целых 5%. В процессе эксплуатации уран выжигается, и на выходе мы имеем отработанное ядерное топливо (ОЯТ), состоящее на 93% из урана 238 и 1% плутония 239 и иных изотопов. Т.е. в реакциях ядерного распада участвует всего 3-4% урана, остальное топливо идёт в отходы. По данным экспертов ОЯТ в мире сейчас порядка 400 тыс. тонн. С другой стороны, запасы урана 235 в мире стремительно сокращаются. Учёные давно задумывались, как превратить ОЯТ, остающееся в огромных количествах в новое пригодное для сжигания топливо.

И такой способ есть — облучать уран 238, превращая его в плутоний 239, в специальных реакторах на быстрых нейтронах, смешивать его с другими изотопами и получать коктейль — МОКС-топливо. Такая технология позволит использовать ОЯТ и природные уран 238, торий 232, запасов которых хватит на тысячелетия.

Главное преимущество реактора на быстрых нейтронах состоит в том, что он позволяет превращать отработавшее ядерное топливо в новое топливо для АЭС, образуя замкнутый ядерно-топливный цикл.

Таким образом, атомная энергетика будущего, в создании которой лидируют российские атомщики, не будет иметь ядерных отходов.

Для этого в мире с конца 60-х годов прошлого века стали строиться реакторы на быстрых нейтронах. Работы велись в США, Франции, Японии, России и Китае. Однако практически нигде особых успехов добиться не удалось.

• Первый энергоблок на быстрых нейтронах запущен в СССР в 1973.
• Второй энергоблок на Белоярской АЭС в 1980 году. Реактор БН-800 был запущен на Белоярской станции в 2015.

Все эти годы велась сложная и кропотливая работа по отладке технологий.

Проект «Прорыв»
один из главных современных мировых проектов в ядерной энергетике, реализуемый в России ведущими отраслевыми учёными и специалистами, в рамках которого предусматривается создание ядерных энергетических технологий нового поколения на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах.

Основные положения проекта

1. Исключение тяжёлых аварий АЭС (реактивностные, потери охлаждения, пожары, взрывы), требующих эвакуации населения.
2. Замыкание ядерного топливного цикла для полного использования энергетического потенциала уранового сырья.
3. Последовательное приближение к радиационно-эквивалентному захоронению РАО (это означает, что на хранение будут отправлены отходы с той же радиоактивностью, что и извлечённое ранее из недр сырье).
4. Технологическое усиление нераспространения ядерного оружия (новые реакторы не могут использоваться для его производства).
5. Приведение капитальных затрат при сооружении АЭС с быстрыми реакторами, по крайней мере, до уровня АЭС с реакторами на тепловых нейтронах.
6. Обеспечение конкурентоспособности отечественной ядерной энергетики в сравнении с другими видами электрогенерации.
7. Обеспечение масштабного развития ядерной энергетики России к концу текущего столетия до 350 ГВт на существующей минеральной ресурсной базе (фактически, создается база для крупномасштабной ядерной энергетики).
8. Переработка ОЯТ, включая накопленные тепловыми реакторами объёмы.

Реализуя идею замкнутого ядерного топливного цикла, Росатом развивает её, создавая энергетику будущего.

В г. Северск под Томском создаётся комплекс, состоящий из реактора БРЕСТ-300 на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем, уникального по многим параметрам, и пристанционного завода по переработке ядерных отходов и фабрикации смешанного топлива, который позволит решать задачи регенерации топлива. Все процессы в рамках замыкания топливного цикла будут сосредоточены в одном месте.

Реализация этого проекта запланирована на конец десятилетия, строительство уже идёт. Решив задачу по замыканию ядерного топливного цикла, мы получаем практически неисчерпаемый источник энергии.

Грядущее предопределено. Альтернативные источники энергии начинают являться человечеству, когда сознание людей растёт и они могут принять новые возможности:

Что называют альтернативными источниками энергии?

Альтернативными источниками энергии называют вид экологически чистых, возобновляемых ресурсов, преобразование которых приводит к получению человеком электрической и тепловой энергии, используемой для собственных нужд. Данные источники представлены:

• энергией ветра и солнца,
• водами рек и морей,
• теплом поверхности земли,
• а также биотопливом, для получения которого используют биологическую массу растительного и животного происхождения.

«Великая страна встанет с колен и займёт главенствующее положение в мире».

Пока свободою горим,
Пока сердца для чести живы,
Мой друг, отчизне посвятим
Души прекрасные порывы!
Товарищ, верь: взойдет она,
Звезда пленительного счастья,
Россия вспрянет ото сна,
И на обломках самовластья
Напишут наши имена!

А.С. Пушкин, 1818 г.