Создан вечный ядерный двигатель: прошло исследование ученых

Михаил Скупов, получивший Национальную научную премию «Вызов» в номинации «Инженерное решение», рассказал, как он пришёл к разработке промышленной технологии нитридного ядерного топлива. Он пояснил, что попал на стажировку во ВНИИНМ имени Бочвара, где участвовал в международном проекте по утилизации оружейного плутония через создание МОКС-топлива. Работа затянула его настолько, что он решил продолжать исследования в области топливных технологий.

Скупов отметил, что самым сложным был начальный этап, когда нитридное топливо воспринимали как конкурента оксидному и сомневались в выбранном направлении. Позже пришло понимание, что разрабатывается топливо следующего поколения, что и позволило команде двигаться дальше.

Нитридное топливо (СНУП) представляет собой керамический материал из смеси урана и плутония в форме мононитрида вместо традиционного диоксида. Аналоги подобных экспериментальных топлив существуют за рубежом, однако, по словам Скупова, нигде не ставили задач по созданию промышленной технологии для мощного энергетического реактора. В России такая технология создана впервые. Главное преимущество СНУП-топлива он видит в его высокой плотности и теплопроводности, которые повышают безопасность реакторной установки.

Скупов пояснил, что нитридное топливо предназначено для реакторов будущего — например, БРЕСТ-ОД-300 и БН-1200. Первый уже строится, а топливо для него начнут производить на Сибирском химическом комбинате. БН-1200 пока проектируют. Реакторы БН-600 и БН-800 продолжают работать на Белоярской АЭС. Он отметил, что Россия остаётся лидером в использовании быстрых реакторов, хотя Китай активно развивает собственные аналоги.

Говоря о значении реакторов четвёртого поколения, Скупов объяснил, что они позволяют замкнуть ядерный топливный цикл, используя огромные запасы обеднённого урана. Это делает сырьевую базу фактически неисчерпаемой. Он подчеркнул, что при переработке отработавшего топлива можно создавать новое нитридное топливо, идеально подходящее для таких установок.

Скупов указал, что при массовом переходе на нитридное топливо потребуется преодолеть прежде всего экономические вызовы, так как его производство включает дополнительный этап синтеза. Команда работает над удешевлением процесса, используя свойства нитрида, позволяющие внедрять новые технологические приёмы.

Он добавил, что при развёртывании быстрой энергетики запасы обеднённого урана полностью покрывают будущие потребности, а природный уран вовлекать в цикл не потребуется. Касаясь низкоуглеродной энергетики, Скупов отметил, что атомная энергетика практически не выбрасывает углерод.

Он также подчеркнул, что их работа дала импульс смежным областям — материаловедению, моделированию, робототехнике. В частности, в рамках проекта «Прорыв» были заказаны новые типы сталей с оксидным упрочнением.

Отвечая на вопрос о проблеме радиоактивных отходов, Скупов сказал, что полностью её решить невозможно, но технологии замкнутого цикла значительно продвинут ситуацию вперёд. Он выразил надежду, что через полвека проблемы переработки будут уже не фундаментальными, а оптимизационными.

Рекомендуем также:

1. Чёрствый хлеб больше не пропадает зря: как приготовить хрустящие чесночные гренки к супу
2. С 1 марта правила в сфере ЖКХ изменятся заметно: какие начисления ждут собственников и прописанных