31 января 2022

В Ульяновском ИЦАО обсудили ядерные технологии будущего и сверхтяжёлые элементы

Public Talk на тему «Реакторные технологии будущего. Перспективы и вызовы» прошёл 27 января в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ульяновска в рамках проекта «ИЦАЭ OPEN». Спикером мероприятия стал научный сотрудник лаборатории петлевых испытаний отделения «Реакторный исследовательский комплекс» АО «ГНЦ НИИАР» Антон Долгов.

Спикер начал с объяснения принципа действия ядерного реактора: «Уран-235 распадается, вследствие чего выделяется большое количество тепловой энергии. Эта энергия кипятит воду, а образовавшийся пар под давлением крутит турбину. Турбина, в свою очередь, вращает электрогенератор, который вырабатывает электричество.  Уран-235 — это один из изотопов урана, а изотоп — это разновидность атома какого-либо вещества, которая отличается от обычного атома атомной массой. Конкретно уран-235 отличается от простого урана тем, что в ядре такого изотопа на три нейтрона меньше». 

Также Антон Долгов рассказал о существующих реакторах и дал характеристику каждому из них. Например, ЖСР расшифровывается как «жидкосолевой реактор». Это, по сути, сжигатель радиоактивных отходов, топливо в нём находится в жидком виде и перемешано с теплоносителем. БРЕСТ и МБИР – реакторы на быстрых нейтронах, которые предназначены для демонстрации и отработки технологии замыкания ядерного топливного цикла. Реакторы ВВЭР и PWR — самые распространённые в мире водяные реакторы на медленных (тепловых) нейтронах. А ITER – экспериментальный международный термоядерный реактор, проектируемый для разработки технологии ядерного синтеза, в создании которого Россия принимает активное участие.

Кроме того, спикер пояснил, что такое толерантное топливо (аccident tolerant fuel). Это ядерное топливо, устойчивое к нештатным ситуациям на АЭС, и его внедрение позволит повысить безопасность и надёжность атомной энергетики на качественно новом уровне.   

Поговорил Антон Долгов и о замыкании ядерного топливного цикла (ЯТЦ), объяснив, что в замкнутом ЯТЦ на радиохимических предприятиях осуществляется переработка отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с целью возврата в цикл невыгоревшего урана-235, почти всей массы урана-238, а также изотопов энергетического плутония, образовавшихся при работе ядерного реактора.

Особый интерес у участников вызвала тема космических ядерных технологий. «Уже на ранних стадиях развития ракетно-космической отрасли появились первые идеи использования ядерных технологий. Но не все из них были реализованы. Что же ожидает нас в ближайшем будущем? В первую очередь, это энергетические установки разных классов. РИТЭГи уже давно нашли применение. На РИТЭГе работает, например, марсоход «Кьюриосити», а также миссии и аппараты, которые изучают отдалённые уголки Солнечной системы. Полноценные ядерные реакторы пока не используются ввиду больших габаритов и массы, однако уже имеются наработки по кораблям с таким оснащением», — объяснил Антон. Спикер заверил, что вскоре проверенные теоретические решения воплотятся в жизнь.

На вопрос о новых сверхтяжёлых элементах спикер ответил, что за последние 20 лет в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) были открыты пять новых сверхтяжёлых элементов, завершающих седьмой период таблицы Д. И. Менделеева, с номерами 114 (флеровий), 115 (московий), 116 (ливерморий), 117 (теннессин) и 118 (оганесон). 

Первая в мире фабрика сверхтяжёлых элементов (ускоритель ДЦ-280) запущена в конце марта 20219 года в ОИЯИ. В дальнейшем это позволит синтезировать и изучать новые элементы химической таблицы Менделеева. Фабрика должна стать мировой базой для будущих исследований сверхтяжёлых ядер.

«Всегда полезно узнавать, что-то новое, тем более спикеры ИЦАЭ всегда рассказывают просто о сложном. Я работаю в сфере фармацевтики, и мне было интересно узнать об открытых новых химических элементах. Благодарю Антона за участие в таком крутом Public Talk. Я не первый раз в инфоцентре и обязательно буду следить за новостями о новых мероприятиях», — рассказала участница события.