- В.В.Путин.В декабре 2017 года полностью завершен многолетний цикл испытаний инновационной ядерной энергоустановки для оснащения этого автономного необитаемого аппарата.
Ядерная установка имеет уникально малые габариты и при этом сверхвысокую энерговооружённость. При объёме в сто раз меньше, чем у установок современных атомных подводных лодок, имеет большую мощность и в 200 раз меньшее время выхода на боевой режим, то есть на максимальную мощность.
Использование в реакторе 242mAm имеет преимущества по сравнению с урановым топливом, поскольку отношение F/W для америция превышает аналогичное отношение для урана, и кроме того, количество используемого 242mAm в сотни раз меньше количества необходимого урана.
242mAm может быть получен при облучении нейтронами 241Am, который, в свою очередь, появляется в результате β-распада ядер Pu241 (период полураспада 13.2 года). В отработавшем топливе тепловых реакторов всегда есть плутоний, в котором доля изотопа Pu241 на уровне 10%.
Получение чистого 242mAm в количествах десятков грамм пока только обсуждается, но поскольку 241Am доступен в больших количествах (в одной тонне отработавшего топлива реактора ВВЭР-1000 через 10 лет после выгрузки содержится около 0.5 кг 241Am), то получение 242mAm возможно при организации специального производства по облучению 241Am в реакторе. Надо отметить, что в любом реакторе и при любом времени облучения отношение концентраций 242mAm /241Am намного меньше единицы. Так при облучении 241Am в тепловом реакторе отношение 242mAm /241Am может достигать 0.01, а при облучении в быстром реакторе это
отношение вырастает до 0.09. Для реактора малого объема с америциевым топливом, отношение 242mAm /241Am должно быть не менее 0.5. Для достижения такого высокого содержания изотопа 242mAm необходимо применять технологию изотопного обогащения. Для получения одного грамма америция с 50% содержанием 242mAm потребуется 100 г облученного в тепловом реакторе 241Am. Для выделения такого количества 241Am необходимо переработать 200 кг выдержанного в течение 10 лет отработавшего топлива.
Проведены расчетные исследования в обоснование наработки 242mAm из мишени 241Am в реакторе БН-600. На реакторе БН-600 накоплен опыт работы со специальными облучатель-ными устройствами для наработки изотопов (таких как 60Co, 37Ar). В данных исследованиях рассматривались устройства с различными замедлителями - ZrH 2, Be, 11B 4C, и с различными фильтрами - Cd, Gd, 155Gd, 157Gd. Показано, что использование специально сконструированных облучатель-ных устройств позволяет увеличить содержание 242m Am в облученном образце до 14% при длительности облучения не более двух лет. При облучении в спектре нейтронов быстрого реактора без облучательного устройства можно получить содержание 242m Am не выше 6% при длительности облучения около 12 лет.
Характеристики и физические особенности реактора БН-800 предопределяют многоцелевой характер его использования:
• как энергетического источника тепла и электроэнергии;
• для «сжигания» долгоживущих трансурановых элементов, накапливающихся в ОЯТ реакторов всех типов;
• для наработки изотопной продукции.
?Ядерная установка имеет уникально малые габариты и при этом сверхвысокую энерговооружённость. При объёме в сто раз меньше, чем у установок современных атомных подводных лодок, имеет большую мощность и в 200 раз меньшее время выхода на боевой режим, то есть на максимальную мощность.
Растянувшаяся на три месяца остановка новейшего реактора на «быстрых нейтронах» БН-800 Белоярской АЭС (Свердловская область) в связи с перезагрузкой топлива и обслуживанием в начале марта заставила поволноваться общественность
Вообще есть простой критерий, наработанный практикой и подтверждающийся статистикой. Если АЭС до вывода энергоблока в ремонт сообщает предполагаемый срок ремонта и если этот срок плюс-минус пару дней соблюдается, то все в порядке. Если сроки они не сообщают, значит темнят, что-то идет не так, и это пытаются скрыть и замаскировать.
Давайте посмотрим на сообщения про БН-800, размещавшиеся на сайте концерна Росэнергоатом. Там, в частности, говорится, что 13 марта 2018 года энергоблок № 4 с реактором БН-800 Белоярской АЭС выведен на номинальный уровень мощности. По состоянию на 12:00 (по Москве) мощность энергоблока составляет свыше 860 МВт. При этом, опять же, судя по официальным сообщениям, энергоблок № 4 БАЭС возобновил работу 11 марта 2018 года по завершении плановой перегрузки топлива, технического обслуживания и профилактического ремонта оборудования. Вывели БН-800 на плановые профилактические работы 9 декабря 2017 года в связи с необходимостью перегрузки топлива, проведения технического обслуживания и профилактического ремонта оборудования. Возобновить работу энергоблока планировалось в конце первой декады января 2018 года.
Возникает несколько вопросов. Правильно ли мы понимаем, что с 9 декабря 2017 года по 11 марта 2018 года энергоблок простаивал? Почему его не запустили, как и планировалось, в первой декаде 2018 года? Версий две: либо нас о чем-то не уведомили, либо что-то действительно там пошло не так.
В 1950-х годах заменить уран и плутоний в качестве оружейных изотопов было нечем. Но с тех пор прошло некоторое время и появился хороший кандидат — америций-242. Этот изотоп образуется при распаде плутония-241 (образуется при захвате нейтрона ураном-238), и содержится в отходах переработки плутония и отработанном ядерном топливе (ОЯТ). Через 26 лет весь плутоний-241 распадется на америций-241, период полураспада которого значительно больший — 432,2 года. Таким образом, ОЯТ, выгруженное из реакторов и положенное в хранилище в конце 1980-х — начале 1990-х годов, уже должно содержать в себе значительное количество америция-241. Выделение его, насколько можно судить, не представляет особых трудностей.
Если ам-241 облучить нейтронами, то получится еще более замечательный изотоп америций-242м. Поскольку в Обнинске проектировали реактор на америции-242, предназначенный для получения нейтронного излучения в медицинских целях, то были приведены некоторые данные о его получении. 1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241 (его получали на ныне демонтированном реакторе БН-350 в Шевченко, в Казахстане), и для получения этого количества достаточно переработать 200 кг выдержанного ОЯТ. Этого добра у нас порядочно: около 20 тысяч тонн ОЯТ и ежегодное производство еще около 200 тонн. Накопленного ОЯТ достаточно для производства порядка 1000 кг ам-242м.
Чем ам-242м хорош? Исключительно малой критической массой. Чистый изотоп имеет критическую массу всего в 17 граммов.