На
исследовательских реакторных установках Научного дивизиона «Росатома успешно
завершены испытания образцов топлива высокотемпературного газоохлаждаемого
реактора (графитовые цилиндры с равномерно распределенными по объему
сферическими микротвэлами) в условиях, которые могут достигаться в реакторе в
случае нарушения нормальных условий эксплуатации. Испытания выполнены по заказу Электроэнергетического дивизиона «Росатома» в рамках комплексного
инвестиционного проекта по разработке атомной энерготехнологической станции на
базе ВТГР.
Объектами испытаний стали образцы топливных компактов ВТГР (графитовые цилиндры с равномерно распределенными по объему сферическими микротвэлами), разработанные и изготовленные специалистами АО «Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ» (АО «НИИ НПО «ЛУЧ», входит в Научный дивизион «Росатома»). До проведения реакторных испытаний в предельных режимах образцы были облучены в исследовательских реакторах в штатных для этого вида топлива условиях (температурах в диапазоне 1000÷1200 °C) до различной глубины выгорания.
В реакторе СМ-3 на площадке научного института «Росатома» в Димитровграде серия реакторных экспериментов проведена с топливными компактами ВТГР, предварительно облученными в штатных условиях до глубины выгорания на уровне 4 % тяжелых атомов (т. а.) и 8 % т.а. С использованием специально разработанных облучательных устройств предварительно облученные топливные компакты успешно прошли испытания в течение более 500 часов при температуре на уровне 1600 °C. Кроме того, образцы топлива ВТГР с выгоранием 8 % т.а. стали объектами испытаний в еще более экстремальных режимах – топливные компакты прошли облучение при температуре около 1700 °C в течение более 380 часов.
Перед проведением уникального реакторного эксперимента в реакторе ИВВ-2М на площадке АО «Институт реакторных материалов» (АО «ИРМ», также входит в Научный дивизион «Росатома») топливные компакты ВТГР были предварительно облучены до выгорания не менее 12 % т. а., что соответствует среднему проектному выгоранию для реактора ВТГР. При этом в процессе облучения в штатных условиях доля выхода газообразных продуктов деления из микротвэлов фиксировалась в меньших объемах, чем предусмотрено требованиями главного конструктора реакторной установки – АО «ОКБМ Африкантов» (Нижний Новгород).
«Реализованные специалистами Научного дивизиона в 2025 году реакторные эксперименты и комплексные послереакторные исследования дополняют массив накопленных экспериментальных данных, полученных с 2021 года в рамках комплексной программы расчетно-экспериментального обоснования топлива ВТГР. По результатам реакторных испытаний и послереакторных исследований получено более 20 образцов топлива ВТГР с достижением выгорания от 3 % т. а. до 13 % т. а. (включая уникальные эксперименты с облучением при температурах на уровне 1600÷1700 °С и обеспечением онлайн-контроля выхода продуктов деления). К настоящему моменту мы можем обоснованно говорить о подтверждении заложенных в проекте реакторной установки ВТГР максимальных проектных пределов (в части эксплуатации отечественного микросферического топлива)», – отметил куратор работ со стороны АО «Концерн Росэнергоатом» Федор Григорьев.
В 2026 году в рамках реализуемого АО «Концерн Росэнергоатом» комплексного инвестиционного проекта по разработке АЭТС (в его рамках с 2021 года выполняется комплексная программа расчетно-экспериментального обоснования топлива ВТГР) специалисты «Росатома» планируют перейти к реакторным испытаниям опытных образцов топлива для реактора ВТГР, изготовленных специалистами АО «НИИ НПО «ЛУЧ» на импортонезависимой опытно-промышленной линии.
В соответствии
с Концепцией развития водородной энергетики в Российской Федерации, наиболее
экономически эффективным способом получения водорода с низким углеродным
следом является его крупнотоннажное производство методом паровой конверсии
природного газа с использованием тепловой энергии атомной энерготехнологической
станции с обеспечением улавливания углекислого газа.
Обновленной Энергетической стратегией Российской Федерации на период до 2050 года разработка отечественных низкоуглеродных технологий производства водорода и энергетических смесей на его основе отнесены к комплексу первоочередных мер по развитию водородной энергетики для достижения экономически эффективного снижения углеродного следа продукции промышленных предприятий.
Электроэнергетический дивизион «Росатома» является крупнейшим производителем низкоуглеродной электроэнергии в России. Управляющая компания дивизиона – АО «Концерн Росэнергоатом» – эксплуатирует 11 действующих атомных станций, включая единственную в мире плавучую атомную теплоэлектростанцию (ПАТЭС). 36 энергоблоков суммарной мощностью 28,5 ГВт вырабатывают уже около 20 % электроэнергии в России. Предприятия дивизиона обеспечивают полный комплекс услуг по вводу, ремонту, сервисному обслуживанию и подготовке персонала для атомных энергоблоков; нарабатывают изотопы для медицины, сельского хозяйства и микроэлектроники; в его контуре активно развиваются новые направления деятельности (развитие сети зарядной инфраструктуры для электромобилей, биогазовые станции, производство промышленных роботов и др.) rosenergoatom.ru
Водородная энергетика – одно из направлений научно-технологического развития «Росатома». Электроэнергетический дивизион с 2021 года реализует масштабный инвестиционный проект по разработке технологий водородной энергетики для крупномасштабного производства и потребления водорода и водородсодержащих продуктов. В рамках комплексного проекта ведется разработка технологических решений для создания атомной энерготехнологической станции (АЭТС) с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (ВТГР) и химико-технологической частью (ХТЧ) для производства водородсодержащих продуктов и аммиака (включая разработку технологии производства топлива ВТГР и технологии конверсии метана), разработка линейки высокоэффективных электролизных установок, топливных элементов, систем хранения и транспортировки водорода, а также проводятся исследования по системному обеспечению функционирования и безопасности водородной энергетики.
Научный дивизион «Росатома» проводит новаторские фундаментальные и прикладные исследования для разработки ядерных и неядерных технологий (в том числе в сфере замыкания ядерного топливного цикла, термоядерного синтеза, ядерной медицины); создаёт наукоёмкие технологии как для нее, так и для других отраслей промышленности. Включает в свой состав 13 научно-исследовательских институтов и коммерческих компаний, включая АО «НИИ НПО «Луч», АО «ИРМ», Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» и другие. Они располагают развитой исследовательской инфраструктурой, а также собственным опытным производством, способным полностью воплотить научный замысел: от фундаментальных исследований до конструкторских разработок и опытных образцов. Большинство научных исследований и разработок дивизиона выполняются в рамках единого отраслевого тематического плана. В сфере ответственности дивизиона – проведение испытаний, создание высокотехнологичного медицинского оборудования, новых конструкционных материалов. Реализуются проекты по коммерциализации перспективных наукоёмких технологий.
Крупные российские компании успешно реализуют проекты развития, повышая конкурентоспособность отечественной экономики в целом. «Росатом» и его предприятия принимают активное участие в этой работе.
