На энергоблоке № 1 Балаковской АЭС (филиал АО «Концерн Росэнергоатом», Электроэнергетический дивизион госкорпорации «Росатом») завершился третий 18-месячный цикл опытно-промышленной эксплуатации тепловыделяющих сборок на базе уран-плутониевого РЕМИКС-топлива.
Шесть топливных кассет, полностью укомплектованных инновационными тепловыделяющими элементами (твэлами), были загружены в реактора ВВЭР-1000 в конце 2021 года. Последние три из этих шести сборок были извлечены из активной зоны в ходе текущего планово-предупредительного ремонта на энергоблоке. Они прошли стандартный цикл эксплуатации для ядерного топлива российских энергоблоков типа ВВЭР-1000 (три топливных цикла по 18 месяцев). После выгрузки из активной зоны реактора облученные ТВС поместили в бассейн выдержки (там уже находятся три кассеты, извлеченные в 2024 году, после завершения второй топливной кампании). В дальнейшем облученные РЕМИКС-ТВС будут направлены в Димитровград для проведения послереакторных исследований в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (АО «ГНЦ НИИАР», предприятие Научного дивизиона «Росатома»).
В качестве топливной композиции в твэлах РЕМИКС-топлива используется не стандартный обогащенный природный уран, а смесь регенерированного урана и плутония, полученная из отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР. В перспективе внедрение такого топлива позволит вовлечь в замкнутый ядерный топливный цикл не только реакторы на быстрых нейтронах, но и классические легководные тепловые реакторы, составляющие основу современной атомной энергетики. Это позволит многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики за счет замыкания ядерного топливного цикла, а также повторно использовать облученное топливо вместо его хранения.
«С учетом эксплуатации опытных твэлов, а затем – полноценных топливных кассет мы накопили уже 10 лет опыта облучения РЕМИКС-топлива в коммерческом реакторе большой мощности. Выполнив послереакторные исследования облученных твэлов, мы сможем квалифицировать и впервые предложить рынку уран-плутониевое топливо для реакторов ВВЭР. Следующим шагом станет загрузка в реактор ВВЭР сборок с уран-плутониевым топливом, содержащим обедненный уран и до 5 % плутония. Таким образом, мы создаем полную линейку продуктов и решений в концепции Сбалансированного ядерного топливного цикла, от регенерированного урана до различных уран-плутониевых композиций», - прокомментировал старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.
«Опытно-промышленная эксплуатация РЕМИКС-топлива проводилась в строгой координации с Ростехнадзором и под контролем специалистов Топливного дивизиона “Росатома”. После каждого топливного цикла проводился осмотр твэлов и конструкционных элементов с помощью штатной телевизионной камеры перегрузочной машины. За период эксплуатации каких-либо отклонений выявлено не было, нейтронно-физические и ресурсные характеристики не выходили за проектные пределы», – отметил заместитель главного инженера по безопасности и надежности Балаковской АЭС Юрий Рыжков.
РЕМИКС-топливо – инновационная российская разработка для легководных тепловых реакторов, подразумевающая использование в качестве топливной композиции смеси регенерированного урана и плутония, которая образуется при переработке отработавшего ядерного топлива, с добавлением обогащенного урана. В отличие от уран-плутониевого топлива для «быстрых» реакторов (СНУП и МОКС) для РЕМИКС-топлива характерно более низкое содержание плутония (до 1,5%). Его нейтронный спектр не отличается от стандартного топлива с обогащенным ураном, поэтому поведение топлива в активной зоне реактора и количество плутония, образующегося из урана в результате облучения, в целом идентичны. РЕМИКС-топливо можно внедрять без изменений в конструкции реактора и значительных дополнительных мер по обеспечению безопасности. Его использование позволит многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики за счет замыкания ядерного топливного цикла, а также повторно использовать облученное топливо вместо его хранения. Сбалансированный ядерный топливный цикл (СбЯТЦ) – это такая разновидность цикла, при которой облученное ядерное топливо эффективно перерабатывается, а также обеспечивается рациональное обращение с продуктами переработки, как полезными (уран, плутоний), так и направляемыми на захоронение (продукты деления). СбЯТЦ ставит своей основной задачей принципиальное снижение объема и активности радиоактивных отходов, направляемых на захоронение. Сбалансированный ЯТЦ позволяет: повысить безопасность обращения с отходами ядерной энергетики и снизить экологические риски; решить проблему будущих поколений и обеспечить устойчивую модель потребления и производства; минимизировать объемы и степени опасности подлежащих захоронению отходов; повторно вовлечь ценное сырье в ЯТЦ – рециклировать ядерные материалы.