近日,俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)旗下多利扎爾國家動力工程研究所(NIKIET)已經完成了循環熔鹽燃料研究堆(IZhSR)的設計草案。該反應堆將在克拉斯諾亞爾斯克地區的采礦和化學聯合企業(Mining & Chemical Combine,MCC)內建造。
Rosatom表示,該研究堆旨在開發必要的液鹽技術,以建設一座全尺寸液態熔鹽堆,能夠燃燒乏燃料中的錒系元素(長壽期核廢物)。
按照研發計劃,反應堆和設備的結構材料、乏燃料處理模塊、燃料制造和洗鹽技術以及其他技術的驗證工作已在進行中。下一步將證明投資IZhSR核研究設施以及開發該反應堆技術設計的合理性。
2021年3月,Rosatom宣布就熔鹽研究堆和乏燃料后處理模塊設計的關鍵技術方案開發與示范進行招標。Rosatom表示,IZhSR將于2031年在MCC投運,反應堆技術設計應在2024年完成,并于2027年獲得建設許可證。擬建反應堆的熱功率不超過10 MWt。一旦IZhSR技術得到開發和測試,將考慮建設一座熱功率為1.5~2.5GWt的工業規模版本。
2022年12月初,俄羅斯托木斯克理工大學舉辦了一場關于熔鹽堆的科學技術研討會,來自Rosatom各大下屬機構和俄羅斯科學院的權威專家就IZhSR展開了討論。內容包括項目的現狀和前景、用于模擬IZhSR的計算工具、燃料鹽的制備及其輻照、反應堆設備的設計材料、乏核燃料后處理模塊技術等。
MCC已為擬建IZhSR生產出首批燃料鹽。生產鋰基氟化鈹燃料鹽的實驗設施于2021年底投運。此前,MCC已按照國家合同開展了一系列實驗設計和研究工作,并獲得了約20億盧布(約合2880萬美元)的定向融資。
MCC表示,公司與NIKIET合作,收集準備了反應堆控制系統開發的原始數據,制定了乏燃料處理模塊硬件和技術方案,并選擇了最佳布局設計方案。為所有項目參與單位設置了單一的信息空間,方便文件和資料的交換。
積極參與項目合作的機構和研究所包括庫爾恰托夫研究所(Kurchatov Institute)、俄羅斯科學院烏拉爾分院高溫電化學研究所(Institute of High-Temperature Electrochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences)、俄羅斯巴丁黑色冶金研究所(TsNIIchermet)、俄羅斯技術物理科學研究所(VNIITF)、俄羅斯阿夫里坎托夫機械工程實驗設計局(OKBM Afrikantov)、俄羅斯博奇瓦爾無機材料研究所(VNIINM)、俄羅斯Khlopin鐳研究所、俄羅斯反應堆研究所(NIIAR)和俄羅斯烏拉爾聯邦大學(UrFU)。