Французский стартап "Naarea", разрабатывающий быстрый жидкосолевой микрореактор, объявил об успешной демонстрации инновационного и устойчивого к рискам распространения ядерных материалов пирохимического метода получения соли хлорид натрия – трихлорид плутония (NaCl–PuCl₃).
Компания работает над созданием XAMR – быстрого микрореактора на расплавах солей, способного вырабатывать 40 МВт(э) электроэнергии или 80 МВт(т) тепла, который будет использовать в качестве топлива плутоний и за счёт повторного вовлечения долгоживущих радиоизотопов поможет замкнуть ядерный топливный цикл.
В качестве основы топлива XAMR применяет хлорид натрия (NaCl), в котором растворены актиниды в форме хлоридов плутония и урана. Поскольку промышленного сектора, поставляющего такое топливо, пока не существует, синтез топливной соли является ключевым шагом для подтверждения реализуемости проекта. Это требует разработки воспроизводимого метода синтеза чистой топливной соли, содержащей делящиеся материалы.
С 2024 года Naarea через совместную лабораторию Innovation Molten Salt Lab (IMSLab) с Французским национальным центром научных исследований (CNRS) и Университетом Париж-Сакле ведёт работу в сотрудничестве с Объединённым исследовательским центром Европейской комиссии (JRC) над синтезом соли NaCl–PuCl₃.
IMSLabЦель этого партнёрства – подтвердить эффективность устойчивого к рискам распространения метода синтеза NaCl–PuCl₃ из диоксида плутония (PuO₂) с использованием пирохимического процесса, а также экспериментально определить фундаментальные характеристики такого топлива. Предложенный Naarea стратегический метод основан на процессе пропускания газа через смесь NaCl и PuO₂, нагретую до высокой температуры. Его реализация обеспечивается за счёт специализированного экспериментального оборудования, разработанного и эксплуатируемого JRC.
На уровне лабораторных испытаний было показано, что пропускание газа через смесь NaCl и PuO₂ позволяет количественно растворять диоксид плутония с образованием солей на основе хлорида плутония.
«Дальнейшие этапы исследований будут посвящены дополнительной характеристике с целью подтвердить чистоту топливной соли и определить её фундаментальные свойства, что имеет решающее значение для развития отрасли реакторов на расплавах солей», — сообщили в Naarea, - «Эта экспериментальная валидация с использованием плутония представляет собой первый шаг в топливной стратегии Naarea, подтверждающий реализуемость и потенциал метода синтеза. В дальнейшем будут проведены инженерные и масштабные испытания процессов, в том числе в краткосрочной перспективе на симулянтах радиоактивных материалов в экспериментальных помещениях I-Lab — испытательного центра Naarea площадью 2400 м², расположенного в Кормейи-ан-Паризи».
Реакторы на расплавах солей (ЖСР) используют в качестве основного теплоносителя расплавленные фторидные соли, работающие при низком давлении. Они могут эксплуатироваться как с тепловым, так и с быстрым спектром нейтронов и применять различные виды топлива. Современный интерес к возрождению концепции ЖСР связан в первую очередь с использованием тория для получения делящегося урана-233, что требует начального источника делящегося материала, например плутония-239. Существует несколько вариантов конструкций ЖСР, каждая из которых сопряжена с рядом серьёзных вызовов на пути их коммерциализации, особенно в случае ториевого цикла.
