Разрабатываемые технологии позволят исключить тяжелые аварии на АЭС, вырабатывать электроэнергию без накопления облученного ядерного топлива и многократно повторно использовать его.
Цель проекта «Прорыв» – демонстрация замыкания ядерного топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах. Его реализация обеспечит лидерство российских технологий в мировой атомной энергетике. Проект предполагает строительство в Северске на площадке Сибирского химического комбината (АО «СХК», входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») опытно-демонстрационного энергетического комплекса с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 с пристанционным ядерным топливным циклом и комплекса по производству смешанного уран-плутониевого (нитридного) топлива для реакторов на быстрых нейтронах.
«Прорыв» входит в 14-й национальный проект по развитию атомной науки и технологий – комплексную программу «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ на период до 2024 года». Согласно плану, к 2035 году российская атомная энергетика станет двухкомпонентной: одновременно будут работать и тепловые реакторы, и реакторы на быстрых нейтронах, что позволит замкнуть ядерный топливный цикл.
Модуль фабрикации и рефабрикации топлива
Модуль фабрикации и рефабрикации плотного смешанного уран-плутониевого (СНУП) топлива предназначен для сборки и переработки топлива реакторов на быстрых нейтронах и отработки режимов замыкания ядерного топливного цикла.
В производстве нитридного уран-плутониевого СНУП-топлива задействованы четыре технологические линии: линия карботермического синтеза смешанного нитрида урана и плутония, линия изготовления таблеток СНУП-топлива, линия сборки тепловыделяющих элементов и линия производства топливных кассет. Пилотным проектом для тестирования технологии определена линия изготовления твэлов, а именно оборудование участка входного контроля и подготовки комплектующих.
Модуль фабрикации и рефабрикации топлива позволяет работать как с исходными материалами, так и с продуктами переработки ОЯТ реактора БРЕСТ-ОД-300, а также предусматривает включение в топливо минорных актинидов для последующей их трансмутации.
До конца 2023 года планируется завершить монтаж основного технологического оборудования на модуле фабрикации-рефабрикации топлива на площадке ОДЭК.
Энергоблок с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300
Конструкция энергоблока основана на принципах естественной безопасности, что позволит отказаться от ловушки расплава, а также снизить класс безопасности внереакторного оборудования. Интегральная конструкция реакторной установки позволит локализовать течь теплоносителя в объеме корпуса реакторной установки и исключить осушение активной зоны. Это минимизирует риск аварий, требующих эвакуации населения.
Реактор БРЕСТ-ОД-300 будет обеспечивать себя основным энергетическим компонентом – плутонием, воспроизводя его из изотопа урана-238. С точки зрения безопасности энергоблок также будет иметь ряд существенных преимуществ перед любым эксплуатируемым сегодня реактором – конструкция БРЕСТ-ОД-300 предполагает самостоятельное прекращение работы при обнаружении отклонений в работе любых параметров.
Модуль переработки
Модуль переработки ОЯТ представляет собой один из трех главных компонентов замкнутого ядерного топливного цикла, который планируется запустить в 2030 году.
На модуле предусмотрено использование комбинированной пирохимическо-гидрометаллургической технологии, которая позволит перерабатывать ОЯТ реактора БРЕСТ-ОД‑300 с разной степенью выгорания и получать порошки для рефабрикации топлива. Таким образом будет реализован пристанционный замкнутый топливный цикл.
На модуле переработки будет также реализована комбинированная технология переработки отработавшего СНУП-топлива, которая делится на несколько этапов: головные пирохимические операции, гидрометаллургический аффинаж урана, плутония и нептуния (U-Pu-Np), включая выделение и разделение америция (Am) и кюрия (Cm), а также получение порошков оксидов U-Pu-Np-Am.
Учебно-тренировочный инженерный центр
Основная задача центра - совершенствование знаний, навыков и компетенций сотрудников, работающих на реакторной установке БРЕСТ-ОД-300. В настоящее время комплекс включает два аналитических тренажера, в 2024 году планируется поставка еще двух.
Создание комплекса позволит сотрудникам АО «СХК» проходить подготовку к работе на инновационном ядерном реакторе БРЕСТ-ОД-300, модуле фабрикации и рефабрикации ядерного топлива и модуле по переработке отработавшего ядерного топлива. Обучение будет организовано таким образом, чтобы подготовить сотрудников к оперативному реагированию в случае возникновения внештатных ситуаций.
На тренажере энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 персонал будет проходить обязательный курс подготовки по работе в разных режимах работы реактора: нормальной эксплуатации, нарушений нормальной эксплуатации, аварийном режиме.
В учебно-тренировочном информационном центре АО «СХК» также будут организованы семь лабораторий, оснащенных макетами производственного оборудования и аппаратуры, для отработки практических навыков сотрудников. В составе центра будет работать лаборатория психофизического обеспечения.
На базе центра будут созданы девять учебных классов теоретического обучения для повышения уровня знаний в области, радиационной безопасности, обслуживания и ремонта грузоподъемных механизмов, гражданской обороны и пожарной безопасности, охраны труда и т. п.
