ПРОРЫВ–2020

В работе семинара приняли участие более 100 специалистов в этой области: ученые Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН, которые в сотрудничестве с коллегами из УрФУ и научно-исследовательских институтов Росатома создают пирохимическую технологию переработки ОЯТ с использованием расплавленных солевых сред, представители предприятий Росатома, в том числе АО «Прорыв», ГНЦ НИИ атомных реакторов, Института реакторных материалов, НПО «Маяк», Сибирского химического комбината, Радиевого института им. В.Г. Хлопина, ООО НПФ «Сосны», ЗАО «СПЕКС», НТЦ по ядерной радиационной безопасности и других организаций, а также Российского химико-технологического университет им. Д.И. Менделеева, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».

Участников семинара приветствовали научный руководитель проекта по разработке пирохимической технологии переработки ОЯТ АО «Прорыв» доктор химических наук Юрий Зайков, проректор по науке УрФУ Владимир Кружаев, главный технолог проектного направления «Прорыв» Юрий Мочалов. Заместитель гендиректора АО «Прорыв» — руководитель Центра ответственности «Разработка перспективных технологий переработки ОЯТ РБН» Леонид Суханов отметил, что по проекту «ПИРО» за короткий период с 2017 по 2019 г. создан большой научно-технический задел, проводятся конструирование и испытания на имитаторах опытных пирохимических установок, прорабатываются вопросы роботизации оборудования. Головным объектом внедрения пирохимической технологии станет Модуль переработки ОЯТ РБН в составе Опытно-демонстрационного энергетического комплекса (пуск в 2029 г.). Ведутся работы по обоснованию создания Промышленного энергетического комплекса, где также предполагается использовать пирохимические технологии. Так что все участники проекта «Прорыв» на много лет вперед обеспечены интересной и важной работой, безусловно соответствующей мировому научно-техническому уровню и передовым тенденциям в атомной энергетике.

Итоги работы за 2019 г. подвел главный технолог проекта по созданию пирохимической технологии переработки ОЯТ АО «Прорыв» Вадим Ковров. Были разработаны базовые технологические операции пирохимической переработки ОЯТ, изготовлены различные приборы и установки, созданы средства технологического контроля, стенды по пробоподготовке.

В течение двух дней участники семинара детально обсуждали результаты экспериментов по отработке пирохимических процессов переработки ОЯТ, а также вопросы создания пирохимического оборудования.

Научный руководитель проекта доктор химических наук Юрий Зайков отметил, что сегодня электрохимическая технология переработки ядерного топлива уже приобретает реальные очертания. Мы попросили его ответить на несколько вопросов:

— Мы переходим от стадии глубоких фундаментальных исследований к стадии опытно-конструкторских работ. Уже появляются макеты аппаратов, представляющие собой прототипы устройств, которые будут работать на производстве. Это не значит, что мы прекратим фундаментальные изыскания — оптимизировать технологию и вносить в нее необходимые изменения можно будет и в дальнейшем, в ходе ее промышленного внедрения.

— Атомная энергетика требует серьезного к себе отношения. Небольшая ошибка, невнимание к деталям могут привести к катастрофическим последствиям, поэтому необходимы множество проверок, подтверждений достоверности полученных результатов.

— И при гидрометаллургической, и при пирохимической технологии образуются радиоактивные отходы. После гидрометаллургической переработки это жидкие отходы, которые трудно утилизировать, а после пирохимической — компактные отходы в виде солей, твердых оксидов. Это экономичнее и безопаснее.

— По существу, вся схема пирохимической переработки ОЯТ сформирована на основе исследований ученых нашего института и их коллег из УрФУ. Это видно и из тематики докладов наших сотрудников на семинаре, в которых обсуждались вопросы восстановления окисленного ядерного топлива, утилизации радиоактивных отходов, протекания электродных процессов, коррозионного поведения материалов, разработки кислородных насосов и датчиков на основе твердых электролитов, моделирования пиротехнических аппаратов. И очень важно, что в проекте наряду с опытными специалистами заняты совсем молодые исследователи, магистры и даже студенты химико-технологического и физико-технологического институтов УрФУ.

— С 2020 г. эту роль возьмет на себя Уральский федеральный университет, располагающий гораздо большими ресурсами для сопровождения проекта. Мы продолжим работать в самом тесном контакте. Именно альянс академических институтов, крупных вузов (прежде всего УрФУ) и, конечно, НИИ и предприятий Росатома позволит нам достичь оптимальных результатов.

В решении семинара намечены основные направления работ на 2020 г.: подтверждение технологических режимов пирохимических операций экспериментами с использованием модельного отработавшего ядерного топлива и ограниченных количеств реального ОЯТ; конструирование опытного пирохимического оборудования с проработкой возможности его роботизации, испытания и подбор конструкционных материалов для него; сокращение образования радиоактивных отходов от пирохимических операций, цифровизация в рамках проекта «ПИРО»; создание продуктов, имеющих перспективы коммерциализации, в том числе в неядерном бизнесе.