На третьем блоке Балаковской АЭС проводятся испытания REMIX-топлива

Облучение трёх экспериментальных тепловыделяющих сборок с REMIX-топливом началось на третьем энергоблоке Балаковской АЭС в августе

REMIX-топливо – это совместная разработка Радиевого института им. Хлопина и Курчатовского института. Идея заключается в мультрециклировании урана и плутония, т.е. многократном повторном использовании урана и плутония в полном объёме, в котором они содержатся в ОЯТ. Чтобы реактивность была на нужном уровне, необходимо при каждой переработке топлива добавлять делящиеся элементы – либо обогащенный регенерированный уран, либо обогащенный природный уран. При добавлении обогащенного материала на каждом цикле получается относительно стабильный состав делящихся изотопов из цикла в цикл, т.е. одни и те же делящиеся элементы из ОЯТ рециклируются. На каждом цикле удаляются продукты деления, а уран и плутоний поступают на фабрикацию нового топлива, причём это происходит в тепловых реакторах, например, типа ВВЭР-1000.

С 2014 года Госкорпорация «Росатом» реализует проект по фабрикации и облучению трёх экспериментальных сборок REMIX-топлива. Под руководством блока директора по Госполитике в области обращения с РАО, ОЯТ и ВЭ Госкорпорации «Росатом» и при научном руководстве Радиевого института в проекте участвует большое количество организаций. Например, для фабрикации ТВС-РЕМИКС плутоний был получен после переработки ОЯТ на ФГУП «ПО «Маяк», обогащенный уран и комплектующие получены с МСЗ, мастер-смесь фабриковали в Радиевом институте, таблетки делали во ВНИИНМ им. Бочвара, затем полученные таблетки были отправлены на СХК, где фабриковались твэлы, а на НЗХК из этих твэлов изготовлены три экспериментальные тепловыделяющие сборки, которые и были направлены на облучение на Балаковскую АЭС.

Помимо этого, для обоснования безопасности облучения REMIX-сборок в реакторе ВВЭР-1000 Курчатовский институт, Гидропресс и ВНИИАЭС выполняли необходимые расчёты. Разработана конструкторская документация на твэлы, ТВС, таблетки.

Первая перегрузка экспериментальных ТВС-РЕМИКС должна быть выполнена в январе 2018 года. Топливо для проведения детальных послереакторных исследований топлива после облучения в исследовательском реакторе МИР уже сфабриковано и в начале сентября 2016 года в НИИАР должно быть начато облучение. Это необходимо, помимо прочего, для обоснования безопасности облучения штатных сборок с REMIX-топливом.

«Экономически мы просчитывали вариант ядерного топливного цикла на REMIX-топливе на полном жизненном цикле (60 лет эксплуатации АЭС), сравнивая с открытым топливным циклом на урановом топливе с повышенным до 70 ГВт*сут/т выгоранием. Сравнивали эти два варианта топливных циклов по топливному балансу и по экономике. – рассказывает старший менеджер Проектного офиса «Формирование системы обращения с ОЯТ» Госкорпорации «Росатом» Анжелика Хаперская. – По топливному балансу получилось, что REMIX-топливо даёт экономию около 30% по свежему урану и 25% по работе разделения, уменьшение в 6 раз объёма накопленного ОЯТ на конец 60-летнего периода эксплуатации АЭС, уменьшение объемов для захоронения более чем в 16 раз. Еще более значимое, принципиальное преимущество варианта ядерного топливного цикла на REMIX-топливе проявляется при сравнении «качества» захораниваемых отходов по содержанию в них долгоживущих актинидов, которые будут нести в себе потенциальную угрозу на протяжении сотен тысяч и миллионов лет (в отличие от продуктов деления, почти полностью распадающихся за 300 лет). В варианте с открытым ЯТЦ почти весь захораниваемый продукт – ОЯТ – состоит из актинидов (U, Pu и MA), тогда как в варианте замкнутого ядерного топливного цикла на REMIX-топливе они составляют лишь малую долю от малой доли захораниваемых ВАО. Таким образом, «качество» захораниваемых отходов в РЕМИКС-ЯТЦ в 270 раз лучше, чем в открытом топливном цикле. Дальнейший шаг – фракционирование высокоактивных отходов, выделение америция и кюрия, их трансмутация в быстрых реакторах позволит ещё больше улучшить «качество» захораниваемых отходов».

Анжелика Хаперская также сообщила, что с точки зрения экономики, преимущества REMIX-топлива перед открытым топливным циклом (даже с повышенным выгоранием топлива) составляет порядка 7-10%. На сегодня в российском ЯТЦ есть вся необходимая инфраструктура, кроме специализированного завода по фабрикации РЕМИКС-топлива.