Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы. ВТГР.

Космический реактор РУГК для буксира ТЭМ.

Так вроде так и написано:

«Институт, выполняющий роль Центра ответственности по тематике нитридного топлива, организовал целую серию работ: от изготовления полуфабрикатов и комплектующих до самих сборок в АО «СХК""

Пожалуй тег «СХК» добавлю.

Кратко не получается даже у пиарщиков «Прорыва». В целом это попытка путем использования некоторых новых подходов к реакторам и переработке ОЯТ сделать АЭС, которая реализует замкнутый ядерный топливный цикл, но избавлена от недостатков, которые не позволяли раньше внедрить этот ЗЯТЦ. 100% гарантии, что это получится нет, поэтому идет большой НИОКР.

Может уже и поздно, но попробую ответить. У классического ядерного реактора есть несколько недостатков: дороговизна строительства, опасность аварий, трудности с добычей и обогащением урана. Но есть еще и не очень очевидный — сложность и утилизацией отработанного топлива. В отработанном топливе есть следующие компоненты:

1) Остаток урана — мог бы быть полезным, если его выделить и очистить

2) Наработанный плутоний — мог бы быть полезным, если его выделить и очистить. Если не выделять — очень ядовитое и радиоактивное вещество, которое сохраняет опасность десятки тысяч лет. Впрочем, если его выделить, то получается сырье для атомной бомбы, и налетят проверяющие из международных организаций.

3) Осколки деления — отходы без полезных применений, но они довольно быстро распадаются — за сотни лет.

4) Элементы тяжелее плутония — минорные актиниды. Еще более ядовитые и радиоактивные, чем плутоний, сохраняют опасность миллионы лет. Их можно жечь, но только в реакторах с быстрыми нейтронами.

По состоянию на сейчас ОЯТ либо хоронят целиком, но тогда место захоронения надо беречь от разрушения и охранять от охотников за плутонием в течении тех самых десятков тысяч, а то и миллионов лет. Работает сейчас и второй вариант: из ОЯТ выделяют уран и плутоний, остальное хоронят на те же миллионы лет (пока не распадутся минорные актиниды). Уран и плутоний используют в МОКС топливе. Процедура переработки дорогая и грязная — даже без аварий в море/под землю сливается довольно много слаборадиоактивной воды.

Проект прорыв — это такая забавная штука. Строят реактор на быстрых нейтронах. В него загружают топливо. Под конец цикла в топливе из урана-238 (который «обедненный уран») нарабатывается довольно много плутония, как бы ни больше, чем изначально было заложено урана-235 (который «обогащенный»). В конце цикла топливо выгружают из реактора, но никуда не везут, а перерабатывают тут же рядом со станцией.

Текущая технология переработки — процесс ПУРЕКС — топливо растворяют в водных растворах, далее выделяют отдельно уран, отдельно плутоний. Недостатки: в процессе фигурирует плутоний как компонент атомной бомбы, вода из раствора становится радиоактивными отходами. В проекте Прорыв предлагается перерабатывать топливо пиролитически — через расплавление. Плутоний отдельно не выделяется, а только в смеси с ураном. Из этой смеси бомбу не сделаешь. Также минорные актиниды идут не в захоронение, а в специальную зону реактора для выжигания.

В итоге после переработки получается плутоний, который замещает сгоревший уран-235. Надо добавить к нему обедненного урана, и получается новое топливо. В результате атомная станция потребляет обедненный уран, которого сейчас некуда девать, а выделяет только осколки деления, которые достаточно закопать на 200-500 лет, и они все распадутся до стабильных изотопов.