Российские исследования подтверждают целесообразность совместного использования быстрых реакторов и реакторов на расплавленных солях

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Горно-химического комбината (ГХК, расположенного в Железногорске Красноярского края, входит в дивизион по обращению с радиоактивными отходами Росатома) завершила исследование, подтвердившее возможность совместного использования быстрых реакторов и реакторов на расплавленных солях (MSR) в двухкомпонентной ядерной энергетической системе. Результаты показали, что реакторы на расплавленных солях могут быть использованы для трансмутации кюрия — одного из наиболее труднообрабатываемых минорных актинидов среди долгоживущих отходов, образующихся при переработке отработавшего ядерного топлива.

Минорные актиниды — это трансурановые элементы, образующиеся в ядерном топливе в процессе работы реактора, в основном включающие нептуний, америций и кюрий. Эти высокорадиоактивные и высокотоксичные элементы не встречаются в природе, а их изотопы с длительным периодом полураспада делают их опасными компонентами радиоактивных отходов.

Быстрые реакторы (например, натриевые реакторы серии БН или свинцовый реактор БРЕСТ-ОД-300 от Росатома) могут сжигать твердое смешанное оксидное топливо, содержащее минорные актиниды, такие как америций и нептуний. Реакторы на расплавленных солях, в свою очередь, предназначены в качестве специализированного компонента для обработки наиболее летучих или химически сложных актинидов, таких как кюрий. Исследование проводилось в рамках разработки технологии замкнутого ядерного топливного цикла. ГХК, выступая координатором проектов по разработке MSR и будущей площадки, доказал, что количество кюрия, которое может быть трансмутировано в MSR, сопоставимо с прогнозируемым объемом образования этого элемента при переработке отработавшего топлива.

Василий Тинин, директор по государственной политике в области радиоактивных отходов, отработавшего ядерного топлива и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов Росатома, отметил, что ранее атомная промышленность рассматривала быстрые реакторы и реакторы на расплавленных солях как альтернативные варианты. Текущие расчеты показывают, что совместная работа двух типов реакторов дает наилучший результат, и между ними нет конкуренции. Каждый тип реактора способен эффективно сжигать наиболее опасные радиоактивные отходы — минорные актиниды — в рамках своей задачи. Такой подход позволит системно сократить объем долгоживущих отходов, одновременно повышая эффективность топливного цикла. Полученные результаты помогут сформулировать предложения по новой стратегии замыкания ядерного топливного цикла и обращения с минорными актинидами.