Проект «Прорыв»: в РФ создали технологию замкнутого ядерного топливного цикла

Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») завершил работы в рамках трех государственных контрактов проектного направления «Прорыв»: 

по технологии переработки облученного смешанного уран-плутониевого нитридного топлива; 

обращению с радиоактивными отходами, возникающими после переработки облученного топлива; 

и математическому моделированию технологических процессов по фабрикации ядерного топлива, его переработке и обращению с РАО для реакторов на быстрых нейтронах нового поколения. 

В рамках разработки технологических переделов переработки облучённого ядерного топлива в 2016 году на экстракционно-кристаллизационном стенде АО «СХК», созданном по инициативе и при участии АО «ВНИИНМ», помимо урановой обкатки, впервые была проведена проверка с использованием плутония и нептуния. Эксперименты позволили получить первое подтверждение, что используемая технология переработки отработавшего смешанного нитридного уран-плутониевого топлива обеспечивает извлечение для повторного использования более 99,9% актинидов. 

По словам директора отделения АО «ВНИИНМ» Владимира Кащеева, созданный в АО «СХК» стенд позволил на полномасштабном оборудовании проверить процессы и результаты, изначально разработанные на модельных растворах, и наметить дальнейшие пути исследований, которые будут выполняться в 2017-2018 годах. 

«Работы, выполненные на стендах АО «СХК» и АО «ВНИИНМ», в очередной раз подтвердили, что расчёты и лабораторные испытания, проведенные ранее, верны, и требуемая глубина извлечения урана и трансурановых элементов достижима», – подчеркнул Владимир Кащеев.

В 2016 году были успешно проведены работы по выделению америция и кюрия из рафинатов переработки ОЯТ, которые выполнялись коллективом сотрудников АО «ВНИИНМ», АО «РИ» и АО «ГНЦ НИИАР». Ученые смогли с использованием граммовых количеств америция доказать, что базовые требования проектного направления «Прорыв» к степени выделения америция и кюрия к растворам, передаваемым в РАО (не менее 99,9% трансурановых элементов), могут быть реализованы. 

В ходе выполнения НИОКР по теме: «Обоснование основных технологических и проектных решений обращения с радиоактивными отходами» в 2016 году был начат этап создания полномасштабных макетов установок по высокотемпературной переработке РАО. Одна из таких установок создается на площадке АО «ВНИИНМ». 

«Это — серьёзная задача. Подобное оборудование уже создавалось в нашей стране, но не имело надежного дистанционного управления для работы с реальными радиоактивными отходами. Нами изготовлены основные узлы опытно-промышленной установки остекловывания высокоактивных отходов в индукционном плавителе с «холодным» тиглем. Следующая стадия предполагает монтаж и пуск в опытную эксплуатацию (на имитаторах РАО) установки, работающей в режиме дистанционного управления и контроля», — пояснил Владимир Кащеев. 

При выполнении госконтракта по математическому моделированию специалистам АО «ВНИИНМ» удалось завершить математическое описание работы всех аппаратов, которые планируется использовать в технологическом процессе переработки отработавшего топлива на создаваемом на площадке АО «СХК» в рамках проекта «Прорыв» Опытно-демонстрационном энергокомплексе. Современное программное обеспечение позволит повысить качество выполняемых проектов, проверить работу объекта, как в нормальных условиях, так и в режимах проектных аварий.