Ученые «Росатома» представили абсолютно новую технологию переработки отработавшего ядерного топлива

Данный метод открывает путь к реализации более экономичного и экологичного замкнутого ядерного топливного цикла

Ученые «Росатома» к 2027 году завершат создание уже второй установки для отработки технологических процессов плазменной сепарации – метода, который позволяет перерабатывать отработавшее ядерное топливо и соответствует Стратегии развития ядерной энергетики Российской Федерации на период до 2050 года и перспективу до 2100 года. Об этом рассказал научный руководитель проектного офиса перспективных технологий частного учреждения «Наука и инновации» (входит в «Росатом») академик Российской академии наук (РАН) Валентин Смирнов на Томском международном энергетическом форуме (24-27 июня).

«Плазменная сепарация – это принципиально новый подход к переработке отработавшего ядерного топлива, разрабатываемый в рамках проектного направления «Прорыв». Данный метод за счет практически полного отсутствия вспомогательной рециркулируемой среды и “всеядности” по отношению к компонентам перерабатываемого ядерного топлива обладает значительным потенциалом по существенному снижению количества радиоактивных отходов, уменьшению числа единиц используемого оборудования и занимаемых им площадей, что, в конечном итоге, снижает стоимость технологии переработки и повышает конкурентоспособность решений, предлагаемых российской атомной отраслью», – отметил академик Валентин Смирнов.

Сегодня переработка ядерных отходов – сложный, многоступенчатый химический процесс. Специалисты госкорпорации «Росатома», Минобрнауки России и РАН в тесной кооперации работают над принципиально иным, физическим решением: разделением компонентов топлива, основывающемся не на химических свойствах элементов, а на разнице их масс, используя плазму и электромагнитные поля. Это позволяет отделить актиниды от продуктов радиоактивного распада и использовать целевые элементы (уран, плутоний) для рефабрикации топлива и замыкания ядерного топливного цикла.

«Наши эксперименты уже подтвердили состоятельность метода плазменной сепарации: мы продемонстрировали разделение смесей веществ, моделирующих отработавшее ядерное топливо, нашли уникальные решения для перевода вещества в плазменное состояние с требуемыми параметрами и для инжекции его в область разделения компонентов, показали возможность обеспечения длительного непрерывного рабочего процесса. Достигнуты режимы работы оборудования в течение нескольких часов. К 2027 году мы планируем создать установку следующего поколения, которая позволит отработать ключевые инженерно-физические решения для важнейших этапов технологического процесса плазменной переработки отработавшего ядерного топлива», – пояснил академик Валентин Смирнов.

Метод плазменной сепарации открывает путь к созданию абсолютно новой технологии переработки отработавшего ядерного топлива и реализации более экономичного и экологичного замкнутого ядерного топливного цикла. В перспективе это позволит сделать атомную энергетику еще более конкурентоспособной.

Для справки:
Проектное направление «Прорыв» – один из ведущих инновационных проектов в мировой атомной энергетике. Он реализуется в России госкорпорацией «Росатом» и предусматривает создание новой технологической платформы атомной отрасли на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах.

Томский международный энергетический форум – первый масштабный форум в сфере энергетики за Уралом. Мероприятие прошло в Томском политехническом университете с 24 по 27 июня и объединило более 400 экспертов из разных регионов России и пяти стран мира для обсуждения актуальных вопросов генерации, преобразования, транспортировки и потребления энергии. Среди главных тем форума – развитие геотермальной энергетики, новых атомных технологий, энергоснабжения отдаленных регионов и перспективные виды топлива. Форум был приурочен к 130-летию со дня основания Томского политехнического университета и 70-летию теплоэнергетического образования в Сибири.

Частное учреждение «Наука и инновации» отвечает за научное, аналитическое и информационное развитие организаций атомного энергопромышленного комплекса. Выступает оператором Единого отраслевого тематического плана (ЕОТП), в рамках которого ежегодно разрабатывается большинство научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). Оказывает содействие организациям атомной отрасли в правовой охране результатов интеллектуальной деятельности. Принимает активное участие в организации отраслевых программ развития ученых и формировании кадрового научного резерва, курирует участие Госкорпорации «Росатом» в проведении Десятилетия науки и технологий в Российской Федерации.

Перед российской промышленностью стоит цель в кратчайшие сроки обеспечить технологический суверенитет и переход на новейшие технологии. Государство и крупные отечественные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной исследовательской, инфраструктурной, научно-технологической базы. Внедрение инноваций и нового высокотехнологичного оборудования позволяет «Росатому» и его предприятиям занимать новые ниши на рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.