Россия стала первой страной, которая справилась с созданием быстрых натриевых ядерных реакторов. В таких конструкциях для отведения тепла от реактора используется жидкий натрий. На основе этих технологий были созданы реакторы БН-600 и БН-800 (Быстрый Натриевый, БН).
В сентябре 2022 года реактор БН-800 Белоярской АЭС в Свердловской области был впервые выведен на полную мощность, будучи полностью загружен топливом, которое делается из переработанного отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Применение ОЯТ позволяет сделать ядерную энергетику безотходной.
Чтобы была понятная важность этого события, объясню на пальцах ниже. Еще более подробное объяснение можно услышать от физика и главреда журнала "Геоэнергетика" Бориса Марцинкевича:
Наша атомная энергетика работает на Уране-235. В природном уране его только 0,7%. То есть извлекается 1 тонна руды, в ней 999 кг ненужных примесей и 1 кг природного урана. В нем только 7 грамм урана, нужного атомной энергетике. Остальные 993 грамма это Уран-238. Он для ядерной энергетики считается
Стоит ли овчина выделки? Из 1 грамма урана можно извлечь столько же, сколько из 90 тысяч граммов угля. То есть 1 кг урана эквивалентен 90 тоннам угля или 60 тонн нефти, а это полтора вагона угля или цистарна нефти.
Из добытого природного урана не выделяют Уран-235, но для работы реактора мало 0,7%. Поэтому его обогащают на заводах. После обработки природного получается обогащенный уран, он используется в реакторах.
После обогащения остается много обедненного урана. Поскольку от него толку не было, он горами лежал на заводах по обогащению. Но теперь ядерщики научились делать топливо из обедненного урана и отработанного топлива ядерных реакторов. Оно называется МОКС-топливом (от англ. Mixed-Oxide fuel).
Первыми МОКС-топливо начали делать французы. Они его применяют как дополнительное топливо для обычных реакторов. Но полный потенциал этого топлива смогли впервые показать наши ученые, когда запустили реактор БН-800 на Белоярской АЭС полностью на МОКС-топливе.
Теперь вместо того чтобы где-то складировать отработанное ядерное топливо оно будет использоваться по новому кругу. Это делает Россию на шаг ближе к замыканию цикла ядерного топлива. Атомная промышленность становится безотходной. А это увеличивает ресурсную базу для реакторов в 200 раз и дает России дополнительную пару тысяч лет до появления термоядерных технологий.
Усилиями Росатома Россия также становится первой страной, которая справляется с созданием реакторов, где для отведения тепла используется жидкий свинец. Это ещё одна прорывная технология, которая будет реализована на реакторе БРЕСТ-ОД-300 (Опытно-Демонстративный, ОД) проекта Прорыв.
По проекту весь цикл использования ядерного топлива в реакторе, его переработка и подготовка к повторному использованию будет происходить в одном комплексе зданий.
Строительство комплекса началось 8 июня 2021 года в Северске в Томской области на площадке Сибирского химкомбината. По плану Росатома БРЕСТ-ОД-300 должен заработать в 2028 году.
Из ближайших стран, которые могут присоединиться в этих технологиях это Китай. Сейчас он строит быстрый натриевый реактор CFR-600, аналогичный нашим БН-600 и БН-800, про которые говорилось выше. Топливо для него будет поставляться из России, поскольку Китай ещё не освоил МОКС-топливо. У Китая нет своего предприятия по переработке отработанного ядерного топлива.