21 декабря 2021

Физико-энергетический институт разработал твердофазную технологию переработки РАО щелочных металлов при выводе из эксплуатации быстрых реакторов

Страна Росатом

С замыканием ЯТЦ атомная энергетика вступит в ряд самых экологически чистых отраслей. Одно из звеньев этой цепи — ​реакторы на быстрых нейтронах, в качестве теплоносителя в них пока чаще всего используется жидкий натрий. После останова такого объекта натриевый теплоноситель должен быть утилизирован — ​переработан в стабильную форму, пригодную для передачи на окончательное захоронение. Имеющиеся на сегодня технологии утилизации натрия слишком пожаро-, взрывои радиационно опасные и очень дорогие.

В ФЭИ предложили оригинальный подход — ​твердофазную окислительную технологию, ТФО. С помощью шлака медеплавильного производства за одну стадию получают твердый водоустойчивый минералоподобный продукт — ​без образования водорода и вторичных жидких РАО.

«Иногда на вещи просто нужно взглянуть по-новому, отойти от шаблонов — ​в этом и заключается та самая инновационность», — ​рассказывает Виталий Хрячков.

Технология ТФО создана на базе опыта эксплуатации модуля «Магма-ТФО». Ученые сконструировали образец установки «Минерал‑100/150», которая и предназначена для переработки загрязненного натриевого теплоносителя (РАО среднего уровня активности по изотопу 137Cs), а саму технологию оптимизировали.

«Реализация нашего проекта позволит перейти к промышленной переработке. Технология ТФО существенно повышает безопасность обращения и с самим натрием, и с отходами, образующимися при его утилизации, что является одной из насущных задач для АЭС, работающих на быстрых нейтронах, и для исследовательских реакторов, остановленных для вывода из эксплуатации», — ​говорит Виталий Хрячков.

Экспортные перспективы здесь тоже просматриваются: быстрые реакторы есть не только в России, но и в Казахстане, Китае, Индии.

Научно-исследовательский проект инициирован Топливной компанией Росатома «ТВЭЛ» как единым отраслевым интегратором по выводу из эксплуатации ядерных объектов и обращению с РАО. Интегратор консолидирует отраслевые компетенции и технологии, содействует их развитию и доработке в случае необходимости. Технологические решения, создаваемые в результате таких проектов НИОКР, в дальнейшем будут применяться на российском и международном рынке.