Nükleer yakıt üretim ünitesi pilot işletmeye alındı

Üretim/yeniden üretim ünitesi, benzersiz bir IV. Nesil nükleer enerji kompleksinin ilk tesisi olma niteliğini taşıyor
Rosatom, IV. Nesil nükleer enerji sisteminin geliştirilmesinde ilk önemli dönüm noktasına ulaştı. Yenilikçi BREST-OD-300 hızlı nötron reaktörü için nükleer yakıt üretim/yeniden üretim ünitesi, Batı Sibirya’nın Tomsk bölgesindeki Seversk'te pilot işletmeye alındı. Bu tesis, Rosatom Yakıt Bölümü'nün bir kuruluşu olan Sibirya Kimya Tesisi sahasında “Proryv” (Atılım) stratejik proje kapsamında inşa edilen benzersiz IV. Nesil Pilot Tanıtım Enerji Kompleksi'nin (PDEC) üç tesisinden ilkidir. 
Son teknoloji ürünü tam otomasyonlu tesis, seyreltilmiş uranyum nitrür yakıt peletlerini içeren BREST-OD-300 çekirdek tasarımının ilk örnek yakıt demetlerini başarıyla üretti. Yeni tesisin tüm üretim sahaları kapsamlı testlerden geçti.  
Yakıt üretim tesisi temelde; karışık uranyum ve plütonyum nitrürlerinin karbotermal sentezi, yakıt peletlerinin üretimi, yakıt elemanlarının üretimi ve komple yakıt demetlerinin montajı olmak üzere dört üretim alanını içeriyor. Tesisin personel sayısı 250 kişi olacak.  
Şu anda tesis operatörleri, Rusya'nın endüstriyel ve nükleer düzenleyici kurumu Rostechnadzor'un, mevcut lisansına uygun olarak seyreltilmiş uranyum yakıt matrisli BREST-OD-300 demetlerinin üretiminde teknolojiye hâkim oluyor ve deneyim kazanıyor. Düzenleyici kurumun, plütonyumun işlenmesini onaylamasından sonra, Sibiryalı mühendisler hedef ürünün - karışık yoğun nitrür uranyum - plütonyum yakıtı (veya MNUP yakıtı) - üretimini başlatabilecekler. Bu da Rus IV. Nesil yakıt, reaktör ve radyokimyasal teknolojilerinin tüm avantajlarının tam olarak uygulanmasını sağlayacak. BREST-OD-300'ün ilk çekirdek yüklemesinden önce, 200'den fazla MNUP yakıt demetinin üretimi planlanıyor.    
Rusya'da, Rosatom bilim insanları tarafından uranyum-plütonyum nitrür yakıtı üretimi için benzersiz bir teknoloji geliştirildi. Deneysel MNUP yakıt elemanlarına sahip deneme düzenekleri, BOR-60 hızlı araştırma reaktöründe ve Beloyarsk Nükleer Güç Santrali’nde (NGS) ticari BN-600 hızlı reaktöründe başarıyla test edildi. Bu ışınlama ve operasyonun sonuçları, bu aşamada yeterli nükleer yakıt yanma seviyesi dâhil olmak üzere BREST-OD-300'ün ilk çekirdek yüklemesinin doğrulanması için gereken verilerin elde edilmesini sağladı.  
Pilot Tanıtım Enerji Kompleksi toplamda birbirine bağlı üç benzersiz tesisi içerecek. Bu tesisler, yoğun nitrür uranyum - plütonyum nükleer yakıtının üretimi (üretimi/yeniden üretimi) için bir ünite, yenilikçi hızlı nötron kurşun soğutmalı reaktör BREST-OD-300'e sahip bir nükleer enerji santrali ve ışınlanmış yakıtın yeniden işlenmesi için bir üniteden oluşuyor. Böylece, küresel uygulamada ilk kez, hızlı reaktör ve sabit kapalı nükleer yakıt çevrimine sahip bir NGS tek bir sahada inşa edilecek. Yeniden işlemeden sonra, ışınlanmış yakıt yeniden üretime (yani taze yakıtın yeniden üretimine) gönderilecek. Böylece, bu sistem pratik olarak özerk ve dış enerji kaynakları tedariklerinden bağımsız hale gelecek. 
Rusya Devlet Nükleer Enerji Kuruluşu Rosatom’un Genel Müdürü Aleksey Likhachev, konuyla ilgili olarak, “Şu an için Rosatom, IV. Nesil nükleer teknolojilerin geliştirilmesinde dünyanın en ileri seviyesinde bulunuyor. UAEA sınıflandırmasına göre bu, yakıt hammaddelerinin kullanımında daha yüksek verimlilik, nükleer enerji santrallerinin işletilmesi için artırılmış güvenlik standartları ve nükleer atık üretiminde önemli bir azalma anlamına geliyor. Tüm bu ilkeler, seyreltilmiş uranyum ve plütonyumdan yapılmış yakıt, doğal güvenlik ilkelerine dayanan BREST reaktör tesisi ve ışınlanmış yakıtın yeniden işlenmesi için en yeni daha verimli radyokimyasal teknolojiler gibi Pilot Tanıtım Enerji Kompleksi'nde benimsenen teknolojik çözümlerle tamamen uyumludur” dedi.   
Ayrıca, Seversk'teki PDEC tesisinde nihai yakıt imalatını sağlamak için Rosatom Yakıt Bölümü'nün çeşitli işletmelerinde yeni üretim tesisleri kuruldu. Özellikle, ilk çekirdek yüklemesi ve BREST-OD-300 modellerinin imalatı yakıt demetlerinin çeşitli metal bileşenlerinin üretimi, Udmurt Cumhuriyeti’nde Glazov bölgesindeki Chepetsk Mekanik Fabrikası’nda, Moskova bölgesindeki Elektrostal'daki Elemash Makine Üretim Fabrikası’nda ve Batı Sibirya’daki Novosibirsk Kimyasal Konsantreler Tesisi'nde geliştirildi. 
Bilgi Notu:
BREST-OD-300 reaktörünün verimliliği, yenilikçi MNUP yakıtının kullanımıyla sağlanacak. Bu yakıt, nükleer yakıt döngüsünün ikincil ürünleri olan seyreltilmiş uranyum ve plütonyumdan tamamen oluşuyor. Bu sayede, üretim ve işletim süreçleri, nükleer enerji endüstrisinin kaynak tabanını birçok kez genişletmeye, ışınlanmış yakıt demetlerini depolamak yerine taze yakıt üretmek üzere yeniden işlemeye ve nükleer atık miktarını ve aktivite seviyesini önemli ölçüde azaltmaya olanak tanıyacak.
Hızlı nötron reaktörleri:
Modern nükleer enerji endüstrisinin temelini oluşturan termal nötron reaktörleri, doğal uranyumun yalnızca %1’ini kullanırken, geri kalan %99’u geçici depolamaya gönderiliyor veya radyoaktif atık olarak bertaraf ediliyor. Hızlı nötron reaktörlerinin avantajı, yakıt döngüsünün ikincil ürünlerini (özellikle plütonyumu) enerji üretimi için verimli bir şekilde kullanabilmeleridir. Aynı zamanda, yüksek üreme oranına sahip olan hızlı reaktörler, tükettiklerinden daha fazla potansiyel yakıt üretebilir ve yüksek enerjili transuranyum elementleri olan minör aktinitleri enerji üretimi ile dönüştürebilir.
IV. Nesil güç sistemleri:
UAEA tarafından benimsenen sınıflandırmaya göre IV. Nesil nükleer enerji sistemleri, çeşitli teknolojilerin uygulanmasını içerir ve bu teknolojiler, daha yüksek yakıt kullanım verimliliği, artan güvenlik, enerji verimliliği ve harcanmış yakıt miktarının azaltılması gibi ortak bir sonuca ulaşmayı amaçlar.
IV. Nesil nükleer enerji sistemleri, öncelikle yeni bir güvenlik seviyesi, yakıt terminolojisinin genişlemesi ve radyoaktif atıkların önemli ölçüde azaltılması sayesinde nükleer enerji endüstrisini kökten değiştirme potansiyeline sahip. Rusya, IV. Nesil teknolojilerin geliştirilmesindeki liderlerden biridir. Beloyarsk NGS, BN-1200M güç ünitesinin inşası için ön proje çalışmalarına başlarken, Tomsk bölgesinde, küresel uygulamada ilk kez, kurşun-soğutmalı BREST-OD-300 reaktörü ve sabit kapalı bir nükleer yakıt döngüsü ile çalışan NGS aynı sahada inşa ediliyor.