俄羅斯原子能公司(Rosatom)已完成研究用熔鹽反應堆(RMSR)設計工作的第一階段,該階段包括開發制定設計文件相應部分主要技術方案的材料。

自2020年起,位于熱列茲諾戈爾斯克的礦業化學聯合體(MCC,俄羅斯原子能公司旗下企業、環境解決方案部門)便在開展研究用熔鹽反應堆的建設工作。此項工作是在核科學技術發展綜合計劃(RTTN)新材料和技術聯邦項目框架內,與工業界企業和組織合作進行的,自2025年起,將在“新核能和能源技術”國家項目框架內推進,且在庫爾恰托夫研究所國家研究中心的科學指導下開展。
礦業與化學聯合體總經理德米特里·科盧帕耶夫稱,研究用熔鹽反應堆將解決閉式核燃料循環技術研發難題,成功實施該技術可減少最終隔離的核廢料數量及其儲存時間,還能為研發更強大的熔鹽反應堆奠定基礎,以處理熱反應堆乏核燃料中最危險成分。
俄羅斯國家原子能公司放射性廢物(RW)、乏核燃料(SNF)和核及輻射危險設施退役領域國家政策主任瓦西里·季寧指出,該項目實施將提升核電環境安全水平,朝著無廢料核技術邁進一大步。第四代核電技術主要目標是創建新系統,利用(后燃燒)VVER和RBMK熱反應堆處理乏核燃料產生的次錒系元素。
建造研究用熔鹽反應堆的下一關鍵任務是制定反應堆裝置和初始燃料制備系統的技術設計,編制全套設計和估算文件,設計階段預計持續到2027年,同時將繼續驗證設計文件中的技術方案,反應堆投入使用后,技術研究與規模化應用仍將繼續。
在IZHSR設計工作第一階段,制定了確保反應堆及其系統工藝流程安全的解決方案,描述了設計目標,制定了設備要求,簡要描述了核裝置和初始燃料制備系統各部件設計,給出了核燃料和裝置各部件主要特性,這些信息將作為評估IZHSR環境影響和撰寫安全性論證初步報告的基礎。
俄羅斯研制基于熔融金屬氟化鹽的循環燃料液鹽核反應堆已有半個世紀歷史,始于1975年庫爾恰托夫研究所啟動的工作,自2000年以來,與俄羅斯國家原子能公司合作持續推進。2021年,庫爾恰托夫研究所研究中心被任命為“俄羅斯聯邦原子能利用領域工程、技術和科學研究發展”綜合計劃牽頭科研機構,在該計劃框架內實施研發項目,驗證IZHSR(作為ZhSR - S反應堆的原型)設計方案。該研究所將液鹽反應堆技術視為解決俄羅斯次錒系元素問題的工具,也可為俄羅斯聯邦外國合作伙伴服務。
次錒系元素是在熱堆和快堆運行過程中在鈾核燃料中形成的元素(除钚外),镎、镅和鋦的同位素對核科學家而言從安全角度尤為重要,它們具有高放射性、毒性、余熱高、半衰期長等特點,是核廢料中最危險成分,需特殊運輸、儲存和最終分離條件。通過燃燒次錒系元素,約300年就能達到原始鈾原料與待分離核廢料的輻射當量,比傳統核燃料循環快數百倍。
俄羅斯原子能公司正在同時開發多項利用次錒系元素的技術。2024年,首次將添加了次錒系元素的鈾钚混合氧化物燃料組件裝入別洛雅爾斯克核電站4號機組的BN - 800快中子反應堆。2023年底,三個含有镅 - 241和镎 - 237的實驗性混合氧化物燃料組件在礦化聯合體完成制造并驗收,將在BN - 800反應堆中進行為期一年半的試運行。
俄羅斯國家原子能公司計劃實施的平衡核燃料循環(NFC)基于閉式核燃料循環領域的創新實用解決方案,主要目標是從根本上減少送去處置的放射性廢物數量和活性,提高核電廢物管理安全性、降低環境風險,解決核遺產問題,確保可持續的消費和生產模式,最大限度減少待處置放射性廢物數量和危險程度,將有價值原材料重新用于NFC(核材料回收),實現輻照核燃料高效處理和后處理產品合理處理。
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