С 1980-х годов в России активно разрабатывается технология быстрого реактора со свинцовым теплоносителем. Но тут атомщики пошли дальше: в Северске строят не просто АЭС с реактором БРЕСТ, но сразу ещё и завод по переработке ОЯТ, и модуль для производства топлива — целый комплекс с замкнутым топливным циклом для отдельно взятой атомной станции.
Почему атомный реактор, который охлаждается жидким свинцом, — это прорыв? Рассказываем, как рождается БРЕСТ — строящийся первый в мире быстрый атомный реактор со свинцовым теплоносителем.
Ни знаменитая героическая крепость, ни город в Беларуси тут ни при чём: БРЕСТ — это Быстрый Реактор Естественной безопасности со Свинцовым Теплоносителем. В мире такого ещё нет, но он уже строится. Стройплощадка в 2021 году развернулась в Сибири, в городе Северске Томской области. Полное название этого реактора — БРЕСТ-ОД-300: Опытный Демонстрационный мощностью 300 МВт.
Одной воды мало
Реакторы почти всех АЭС в мире охлаждаются водой. Это самый простой и очевидный теплоноситель, именно его использовали на первой в мире АЭС, запущенной в 1954 году в Обнинске. Сегодня существует несколько типовых моделей охлаждаемых водой реакторов, и это — самая отработанная технология в атомной энергетике. Мы рассказывали, как она работает, на примере реактора ВВЭР-1200.
Однако водные, или тепловые, реакторы работают на уране-235, которого в природе очень мало. В урановой руде всего несколько процентов урана, и 99,3% — это изотоп уран-238, и лишь 0,7% — уран-235. Он тоже может служить топливом для АЭС, но для реакторов на быстрых нейтронах. Дело в том, что вода в атомных реакторах не только прекрасный охладитель, но и замедлитель: она замедляет нейтроны. Медленные, или, как их называют физики, тепловые, нейтроны втянуть в ядерную реакцию деления могут только уран-235. Вовлечь в процесс уран-238 могут быстрые нейтроны, но в водном реакторе вода их замедляет. Чтобы дать им действовать, воду нужно чем-то заменить. Вот тут на сцене и появляется жидкий металл.
Полный материал читайте в журнале «Луч». https://clck.ru/3C8jjK