"Росатом" создал производство ядерного топлива "ТВС-Квадрат" для АЭС западного дизайна

Одним из ключевых событий года для всей российской атомной отрасли стало начало строительства в Северске инновационного атомного энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. В июне был подан первый бетон, а уже в ноябре полностью завершена заливка фундаментных плит реакторного здания и здания машинного зала.

Новый энергоблок станет частью важнейшего для всей мировой ядерной отрасли объекта — Опытного демонстрационного энергокомплекса. Этот кластер ядерных технологий будущего, который строится в рамках стратегического отраслевого проекта «Прорыв», включает три взаимосвязанных  объекта, не имеющих аналогов в мире: модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива,  энергоблок БРЕСТ-ОД-300, а также модуль по переработке облученного топлива. Таким образом, впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с «быстрым» реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.

Важные вехи достигнуты в проектах разработки и внедрения топлива нового поколения. В сентябре на энергоблоке №2 Ростовской АЭС началась эксплуатация «толерантного» ядерного топлива ATF нового поколения безопасности. В активную зону реактора ВВЭР-1000 были загружены три комбинированные тепловыделяющие сборки, каждая из которых содержит по 12 твэлов в инновационном исполнении. Новые материалы их оболочек позволяют либо полностью исключить, либо значительно затормозить развитие пароцикрониевой реакции в активной зоне в случае внештатной ситуации.

В свою очередь, на третьем энергоблоке Балаковской АЭС успешно завершилась программа опытно-промышленной эксплуатации трех опытных ТВС, которые имели в составе по шесть экспериментальных твэлов с уран-плутониевым РЕМИКС-топливом. А уже в декабре в реактор энергоблока №1 была загружена первая партия и 6 ТВС-2М  полностью изготовленных из РЕМИКС-топлива. 

РЕМИКС-топливо – это уран-плутониевое топливо, которое производится из облученных ядерных материалов – регенерированного урана и плутония. Внедрение такого топлива позволит кратно расширить сырьевую базу атомной энергетики, сократить объемы образования ядерных отходов, а также перерабатывать отработавшее ядерное топливо вместо его хранения.

Параллельно продолжается перевод «быстрого» реактора БН-800 на оксидное уран-плутониевое МОКС-топливо. В первом квартале на четвертом энергоблоке Белоярской АЭС выполнена первая полная перегрузка активной зоны МОКС-топливом.

На предприятиях Топливного дивизиона в 2021 году были введены в работу новые производственные участки, которые позволят либо оптимизировать действующее производство, либо освоить выпуск новой продукции.

На Электрохимическом заводе в Зеленогорске (АО «ПО ЭХЗ») началась активная фаза строительства второй установки W2-ЭХЗ по переработке обедненного гексафторида урана (ОГФУ). Реализация этого проекта удвоит существующие российские мощности по обесфториванию или деконверсии ОФГУ, которая позволяет переводить урановые «хвосты» в химически безопасное состояние для долгосрочного хранения, а также получать ценное  сырье для топлива «быстрых реакторов» - обедненный уран в форме оксида.

На Машиностроительном заводе в Электростали (АО «МСЗ») внедрена в новая технология производства диоксида урана методом восстановительного пирогидролиза. Масштабный проект по замене старых газоплазменных установок современным оборудованием значительно повысит экономическую эффективность и экологическую безопасность производства.

Также в АО «МСЗ» в 2021 году введен в эксплуатацию новый производственный участок по производству топлива для «быстрого» китайского реактора CFR-600. Начало серийного производства ТВС с отгрузкой первой партии топлива в Китай запланировано на 2022 год. 

В АО «СХК» в Северске в кратчайшие сроки был создан опытный участок для сборки ТВС ВВЭР-1000 с РЕМИКС-топливом, что позволило своевременно изготовить и уже в 2021 году загрузить в реактор шесть топливных кассет с инновационным топливом.      На Чепецком механическом заводе (АО ЧМЗ) завершился масштабный проект по внедрению производства губчатого циркония. Технология была полностью разработана российскими специалистами. С нуля освоены 12 промышленных переделов, изготовлено уникальное оборудование, построен новый масштабный производственный объект. Губчатый цирконий необходим для производства топлива для реакторов зарубежного дизайна.

В свою очередь, на Новосибирском заводе химконцентратов запущен новый производственный участок по фабрикации ядерного топлива для реакторов западного дизайна ТВС-Квадрат (TVS-K). Это позволит обеспечить поставки различных модификаций топлива для АЭС с реакторами PWR в коммерческих объемах.

В 2021 году Экономический совет СНГ принял решение о придании АО «ТВЭЛ» статуса базовой организации стран Содружества по вопросам обращения с отработавшим ядерным топливом, радиоактивными отходами и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов. 

Деятельность базовой организации включает широкий спектр направлений и придает новый импульс для успешной реализации проектов в странах СНГ, расширяет имеющийся потенциал международного сотрудничества, обеспечивает системность и комплексность при формировании подходов по унификации норм и правил безопасного вывода ядерных объектов из эксплуатации и обращения с радиоактивными отходами. Топливная компания как базовая организация является «единым окном» для взаимодействия компетентных органов стран Содружества.

На европейском рынке АО «ТВЭЛ» начало сотрудничество с европейскими компаниями ROBATEL Industries, D&S Groupe и ŠKODA JS a.s. вопросам ядерного бэкэнда. В декабре 2021 года немецкая инжиниринговая компания NUKEM Technologies, входящая в контур отраслевого интегратора Росатома по выводу из эксплуатации, в консорциуме с Uniper Anlagenservice успешно завершила выполнение работ по демонтажу корпуса реактора и его извлечению из шахты реактора АЭС Барсебек-1 в Швеции.  Это стало первой референцией Росатома по демонтажу энергетических реакторов типа BWR.  

Крупнейшим неядерным бизнесом Топливной компании по выручке остается специальная химия. В 2021 прогнозная выручка составит 13,1 млрд рублей, рост год к году – 23,6%. Динамика обеспечена, главным образом, ростом продаж автокатализаторов. 

ООО «РЭНЕРА» – компания-интегратор по системам накопления энергии – приобрела 49% акций в капитале южнокорейского производителя литий-ионных ячеек и батарей Enertech International Inc. С правительством Калининградской области было подписано соглашение о сотрудничестве в строительстве в регионе крупного завода по производству систем накопителей энергии по корейской технологии. Введены в эксплуатацию 18 накопителей энергии на объектах распределительных электросетей компаний «Россети Центр»  и «Россети Центр и Приволжье», совместно с АО «Атомэнергопромсбыт» - первая в России система коммерческой диспетчеризации на литий-ионных батареях для промышленного потребителя.

По направлению металлургия cоздан дивизиональный интегратор ООО «Русатом Металлургические Технологии», а также совместное предприятие между АО «ТВЭЛ» и немецкой Hermith GmbH – ООО «Хермит Аэроспейс» для вывода на европейский рынок российской титановой продукции высоких переделов.

В декабре 2021 года в Президентском лицее «Сириус» в Сочи состоялось торжественное открытие Научно-образовательной лаборатории аддитивных технологий для школьников. Лаборатория создана при поддержке отраслевого интегратора «Русатом – Аддитивные технологии» (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»), который полностью оборудовал инженерные классы для обучения будущих специалистов по направлению «Моделирование и прототипирование».

В Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN, Швейцария) успешно завершились приемочные испытания российских ниобий-оловянных сверхпроводников, изготовленных в рамках программы по разработке сверхпроводников для проекта Кольцевого коллайдера будущего (Future Circular Collider; FCC), который должен прийти на смену Большому андронному коллайдеру. Конструкция сверхпроводящих стрендов и технология их изготовления разработаны в московском ВНИИНМ им. А.А. Бочвара, квалификационная партия проводов общей длиной 50 км была выпущена на Чепецком механическом. В ходе испытаний достигнуты рекордные показатели для российских технологий сверхпроводимости, АО «ТВЭЛ» квалифицировано как поставщик сверхпроводников для программ разработки высокополевых магнитов ускорителей частиц.

Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ») успешно выполнил госконтракт - разработал проектную документацию по объекту «Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и получил положительное заключение ФАУ «Главгосэкспертиза России». ЦКП «СКИФ» – установка класса мегасайенс, источник синхротронного излучения поколения 4+ с энергией 3 ГэВ. Объект будет построен в наукограде Кольцово в Новосибирской области в рамках х национального проекта «Наука и университеты».