28 февраля 2022

ГХК изготовил первую партию топливной соли для жидкосолевого реактора

Страна Росатом
Так выглядит топливная соль на основе фторидов лития и бериллия

Топливная соль нужна для исследовательского жидкосолевого реактора (ИЖСР), который построят на ГХК. Экспериментальную установку для получения топливной соли на основе фторидов лития и бериллия запустили в конце 2021 года. Об этом важном шаге в освоении технологии рассказывает эксперт проектного офиса ЖСР Евгений Власенко.

По его словам, в прошлом году выполнен ряд опытно-­конструкторских и научно-­исследовательских работ в рамках госконтрактов и договора целевого финансирования общей стоимостью порядка 2 млрд руб­лей.

По первому направлению разрабатывается конструкция реакторной установки и модуля переработки топливной соли. С головной конструкторской организацией НИКИЭТ мы подготовили исходные данные для разработки системы контроля и управления реакторной установкой, разработали аппаратурно-­технологическую схему модуля переработки ОЯТ, выбрали оптимальные варианты компоновки. В рамках того же госконтракта департамент информационных технологий комбината совместно с нашим специальным научным техническим бюро создал единое информационное пространство для всех участников проекта. С любого устройства, подключенного к интернету, они имеют доступ к веб-платформе, где аккумулируются результаты работы. Можно обмениваться документами и информацией без запросов: зашел, загрузил файл, пользуешься. Удобно и функционально. Научно-­исследовательское направление более фундаментальное. Это разработка и демонстрация ключевых технологических решений по реактору с циркулирующим топливом на основе расплава солей, - сказал он.

В прошлом году к проекту были привлечены привлекали Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН, ЦНИИчермет им. Бардина, РФЯЦ-ВНИИТФ, ОКБМ им. Африкантова, ВНИИНМ, Радиевый институт, НИИАР, Уральский федеральный университет.

К примеру, ­ЦНИИчермет изготовил опытно-промышленную партию листов и труб из высоконикелевого сплава. Из него планируется сделать корпус реактора, главный циркуляционный насос, теплообменники и трубопроводы. В Курчатовском институте этот материал изучали на предмет коррозионной стойкости: образцы выдерживали в контакте с расплавом солей в условиях, моделирующих промежуточный контур ядерной установки.

Физические свой­ства топливной соли — ​вязкость, плотность, теплопроводность и теплоемкость — ​помогает изучать Институт высокотемпературной электрохимии. С ОКБМ сделаны технические проекты макетов насоса и теплообменника — ​прототипов оборудования для испытаний. Это уже среднесрочная перспектива.

Исследования не закончены. До 2024 года у ГХК ­прописана научная программа, разрабатывается дорожная карта на следующий ­период.

Жидкосолевой реактор, или реактор на расплавах солей, — ​это установка, в которой активную зону формирует гомогенная расплавленная смесь из фторидов солей и фторида делящегося материала (урана, плутония или тория). Топливная композиция одновременно служит теплоносителем первого контура. Технология естественной безопасности: температурный и пустотный коэффициенты в нем отрицательные, что исключает тяжелые аварии типа чернобыльской. Температура в активной зоне очень высокая, порядка 700 °C, но давление в контуре отсутствует, что повышает безопасность реактора.