俄罗斯国家原子能公司建立新实验室 拟测试熔盐堆乏燃料再处理技术

2026-09-18 16:44 乏燃料 俄罗斯核电 Rosatom

俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)科研部门旗下的赫洛平镭研究所第一厂区正在完成一座新实验室的建设,该实验室将专门用于测试熔盐反应堆(JSR/MSR)乏核燃料(SNF)的处理与再处理技术。在设施测试的第一阶段,计划合成基于氟化锂和氟化铍的模拟燃料组合物,并加入裂变产物及钚的模拟物;随后在模型上对技术进行验证,最终将在铁列斯诺戈尔斯克建立的科研用熔盐反应堆(IZHSR)基础上开展实际应用。相关建筑安装和调试工作计划于2026年底前完成,并为首次研究做好准备。

赫洛平镭研究所代理总经理奥列格·沃尔科夫表示,目前研究所正在开展实验室建设与设备的调试工作。根据研究计划,将于2027年对所开发的技术进行测试。若运行验证取得成功,将成为为工业级熔盐反应堆建立基础乏核燃料处理及再处理技术的前提条件。

熔盐反应堆是闭合核燃料循环(FC NFC)概念中的重要一环。其主要作用在于焚烧(嬗变)次次级锕系元素,从而提高俄罗斯本土核能的环境安全性。拟定的乏燃料再处理技术基于从燃料组合物中连续进行高温冶金/液态金属还原萃取核材料和中子毒物(裂变产物),随后将核材料反萃取回燃料盐中,以供反应堆重复使用。

赫洛平镭研究所放射性废弃物固化技术与工艺实验室主任伊利亚·斯克里甘指出,该工艺的主要阶段是在强水力学条件下混合两种熔体——燃料盐和锂化铋。在此过程中,锂进入燃料盐,而从盐中萃取出的中子毒物则进入铋中。该技术和设备的独特之处在于需在约700摄氏度的高温及强腐蚀性介质下工作,在设备间传输熔体,并维持氧含量不超过100 ppm的惰性氛围。目前全球尚无同类设备。

工业级熔盐反应堆技术的测试还将结合科研用熔盐反应堆(IZHSR)的建设来进行,该反应堆计划建于克拉斯诺亚尔斯克边疆区的铁列斯诺戈尔斯克。俄罗斯国家原子能公司正与库尔恰托夫研究所联合实施该项目,目前科研用熔盐反应堆装置的技术设计已进入收尾阶段。

熔盐反应堆属于第四代核能技术。未来,此类装置将成倍减少核废料的产生量和放射性活性,并摆脱对高昂地质深埋处置的依赖。熔盐反应堆技术被视为解决俄罗斯次级锕系元素(主要是锔)问题的有效工具之一,同时也作为向有意以最小高放废料产出进行乏燃料再处理的境外合作伙伴提供服务的外延举措。

赫洛平镭研究所是俄罗斯历史最悠久的科研机构,也是该国核科学技术领域的首个科研组织。该研究所在核物理、放射化学、地球化学和生态学研究,以及核能、辐射生态学和同位素获取领域处于领先地位,同时也是内外销放射性核素和放射性核素源(包括放射性药物)的主要供应商。

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