Российские атомщики завершили эскизное проектирование новой гибридной энергетической установки

В «Курчатовском институте» совместно с 3 другими организациями нашей страны создают уникальную энергетическую технологию с совместным использованием реакций термоядерного синтеза и ядерного деления. В начале декабря 2020 года российские ученые сообщили о завершении этапа эскизного проектирования. О чем идет речь?

Новая гибридная установка вписывается в существующую инфраструктуру и систему ядерной энергетики нашей страны. Она позволит замкнуть топливный цикл атомной энергетики и улучшить ее экологические показатели. В гибридной системе термоядерный синтез используется не напрямую для производства электроэнергии (как это предлагается в известной концепции «классического» термоядерного реактора), а в качестве источника нейтронов, управляющего подкритической активной зоной ядерного реактора. С помощью такой технологии можно эффективно перерабатывать долгоживущие ядерные отходы атомных электростанций – минорные актиниды, а также получать новые виды топлива для реакторов деления.

Как поясняют авторы проекта, одной промышленной гибридной установки мощностью 1 ГВт будет достаточно для переработки накопленных в России высокоактивных нуклидов, обеспечения топливом сразу двух электростанций на тепловых нейтронах или пуска атомной электростанции на быстрых нейтронах.

Российские исследователи уже прошли путь от обоснования физических принципов функционирования установки, написания программных кодов, проработки отдельных элементов архитектуры до их интеграции в единую систему и решения вопросов безопасности. Существенного прогресса удалось достичь в оптимизации конструкционных и функциональных материалов термоядерных реакторов и гибридных систем. Кроме того, были предложены подходы для дополнительного нагрева плазмы нейтронными пучками и разработана архитектура топливного цикла. Также сообщается, что подпитка плазмы термоядерным топливом — тяжелыми изотопами водорода (дейтерием и тритием), удаление продуктов термоядерной реакции (гелия) и, главное, возможность многократного использования топливной смеси в топливном цикле обеспечивают условия для непрерывной работы термоядерного реактора и гибридной системы.

Что дальше? Авторы идеи сформировали требования к экспериментальному оборудованию и готовы приступить к созданию опытного образца для отработки перспективной гибридной технологии на уровне тепловой мощности до 500 МВт.