Специалисты Топливного дивизиона «Росатома» из научно-исследовательского центра АО «Росатом Химия» разработали инновационную технологию производства фторида лития-7 (соединение изотопа литий-7 со фтором). Это необходимый компонент солевого сплава (тетрафторобериллат лития), который обладает высокой теплоемкостью, термической стабильностью и низким нейтронным поглощением, – все это делает его идеальным вариантом для использования в качестве теплоносителя в жидкосолевых реакторах.
На разработанную технологию получения фторида лития-7 методом твердофазного синтеза оформлено производственное ноу-хау. Технология исключает потери ценного изотопа лития и минимизирует количество фторсодержащих отходов, что делает производство экологически чистым.
В настоящее время в России не существует промышленного производства фторида лития-7. При этом Новосибирский завод химконцентратов (ПАО «НЗХК», предприятие Топливного дивизиона «Росатома») много лет успешно выпускает гидроксид лития-7, которой является сырьем для производства фторида лития-7. Разработанная технология представляет собой недостающее звено в технологической цепочке промышленного производства этого соединения.
«Разработка технологии производства фторида лития-7 – важный шаг для решения амбициозной отраслевой задачи по созданию жидкосолевых реакторов, существенная веха на пути к устойчивому и безопасному энергетическому будущему. В перспективе на базе нашего научно-технического центра можно масштабировать технологию с созданием участка с производительностью до тонны в год», – прокомментировал генеральный директор АО «Росатом Химия» Михаил Метелкин.
Энергосистемы IV поколения –
это поколение ядерных энергетических систем (согласно классификации, принятой
Международным агентством по атомной энергии), которое предполагает применение
различных технологий, которые объединены общим результатом – более высокой
эффективностью использования топлива, увеличенной безопасностью,
энергоэффективностью, сокращением отработавшего ядерного топлива и т. д.
Ядерные энергетические системы IV поколения способны кардинально изменить
атомную энергетику, прежде всего за счет нового уровня безопасности, расширения
топливной номенклатуры и существенного сокращения радиоактивных отходов. Россия
является одним из лидеров в разработке технологий IV поколения: на Белоярской
АЭС начались предпроектные работы по сооружению энергоблока БН-1200М, а в
Томской области впервые в мировой практике на одной площадке создаются АЭС с
реактором БРЕСТ-ОД-300 и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.
В 2025 году в «Росатоме» завершился первый этап работ по проектированию исследовательского жидкосолевого реактора, который планируется построить на Горно-химическом комбинате в ЗАТО Железногорск Красноярского края (ФГУП «ГХК», дивизион «Экологические решения»). Работы ведутся в рамках национального проекта технологического лидерства «Новые атомные и энергетические технологии». Жидкосолевые реакторы относятся к ядерным энергетическим технологиям четвертого поколения. Это установки, в которых активную зону формирует гомогенная расплавленная смесь из фтористых солей легких металлов (лития, натрия и калия или лития и бериллия) и фторидов делящихся материалов (урана, плутония или тория).
Такие реакторы специально разрабатываются для эффективного дожигания наиболее опасных и долгоживущих радиоактивных компонентов, выделенных из облученного ядерного топлива, - минорных актинидов: америция, кюрия и нептуния. В перспективе это позволит многократно сократить объем образования и активность ядерных отходов, а также отказаться от их дорогостоящего глубинного захоронения. По оценкам ученых при выжигании минорных актинидов можно будет достичь радиационной эквивалентности исходного уранового сырья и ядерных отходов, подлежащих изоляции, всего за 300 лет, то есть в 2300 раз быстрее (для сравнения, при открытом ядерном топливном цикле – 700 тысяч лет).
Топливный дивизион госкорпорации «Росатом» (управляющая компания – АО «ТВЭЛ») включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. Являясь единственным поставщиком ядерного топлива для российских АЭС, ТВЭЛ обеспечивает топливом в общей сложности более 70 энергетических реакторов в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота. Каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе ТВЭЛ. Топливный дивизион «Росатома» является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов. В Топливном дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре созданы отраслевые интеграторы «Росатома» по аддитивным технологиям и системам накопления электроэнергии. https://tvel.ru/
АО «Росатом Химия» – дочернее предприятие АО «ТВЭЛ», которое консолидирует ряд активов Топливного дивизиона «Росатома» по бизнес-направлению «Специальная химия». https://chemical.tvel.ru/
Национальный проект технологического лидерства «Новые атомные и энергетические технологии» призван в ближайшие пять лет закрепить мировое лидерство России в атомной и новой энергетике, достичь технологического суверенитета и энергетической безопасности, чтобы у каждого жителя страны дома были свет, тепло и доступная энергия. Он включает десять федеральных проектов. В рамках первых пяти предполагается реализовать переход блока атомной индустрии на качественно новый уровень, создав не имеющую аналогов в мире двухкомпонентную ядерную энергетическую систему с замкнутым топливным циклом; разработать линейку реакторов малой и средней мощности; а также прототип опытно-промышленного термоядерного реактора – токамака ТРТ (ключевой элемента программы, в котором планируется интегрировать современные научно-технологические решения). Среди других задач – развить материаловедческую базу для атомной энергетики и вывести на рабочие параметры токамак Т-15МД в НИЦ «Курчатовский институт».
Инновационные технологии
«Росатома» основаны на передовых достижениях российской атомной науки и в
полной мере отвечают актуальной ESG-повестке. Достигнутые результаты – это труд
тысяч высококвалифицированных профессионалов, которые работают в интересах экономической
стабильности России. Четкое взаимодействие промышленных предприятий с
научно-исследовательскими институтами помогает укреплять технологический
суверенитет страны, повышать конкурентоспособность отечественной атомной
отрасли.
