Более 75 лет назад, когда началась эра атомной энергии, мы стояли у истоков. Быстрые реакторы, Первая АЭС, проекты АЭС, ядерное топливо, безопасность АЭС, приборы и системы управления, утилизация ОЯТ, вывод АЭС из эксплуатации  – то, с чего мы начинали и то, что мы делаем сейчас.

В ближайшие 20 лет спрос на электроэнергию будет неуклонно расти.  Это связано прежде всего с развитием новых технологий, изменением приоритетов, например в транспорте, тренду углеродной нейтральности компаний. Ожидается, что в ближайшие 20 лет население мира вырастет на 25 процентов и к 2030 году спрос на электроэнергию почти удвоится. Увеличение объемов производства и улучшение жизненного уровня значительно повышает спрос на электроэнергию, но предъявляет при этом высокие требования к энергетической безопасности и снижению негативного воздействия на окружающую среду в том числе углеродной нейтральности производств.

• Доступность атомной энергии – 90%, по сравнению с 34% для ветра и всего 25% для солнечной энергии.
• Атомная энергетика обеспечивает электроэнергию, не производя больших объемов выбросов углерода, как в случае с ископаемым топливом.
• Уран, используемый для производства ядерного топлива, имеет стабильные цены и находится в изобилии во всем мире, обеспечивая тем самым высокую степень энергетической безопасности.

Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского» – один из ведущих научно-исследовательских центров Государственной «Росатом» по разработке быстрых реакторов.

Реакторы на быстрых нейтронах

• Быстрый энергетический реактор БН-800.
• Быстрый энергетический реактор БН-1200.
• Быстрый реактор со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300 .
• Высокотемпературный реактор с натриевым теплоносителем.
• Многоцелевой исследовательский реактор на быстрых нейтронах МБИР.
• Реакторная установка на быстрых нейтронах с теплоносителем свинец-висмут СВБР-100.

АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» участвует в  исследованиях и разработке новых технологических платформ:

• «Замкнутый ядерно-топливный цикл с реакторами на быстрых нейтронах».
• «Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом».
• «Технологии новых и возобновляемых источников энергии, включая водородную энергетику».

Атомные станции малой мощности

Атомные станции малой мощности востребованы на современном этапе освоения Арктики. В рамках программы «Освоение северных территорий»  АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» разработал такие установки как

• Автономный ядерный энергоисточник АККОРД.
• Блочно-транспортабельные энергоблоки АЭС и АЭТС.
• Ядерная энергетическая установка для теплоснабжения РУТА.
• Автономный термофотовольтаический энергоисточник субмегаваттного класса РИФМА.

В АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» реализованы идеи создания реакторов с прямым преобразованием ядерной энергии в электрическую.

• Автономный источник для морских платформ.
• Атомная станция малой мощности АСММ 10/100.

АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» является мировым лидером в области исследований использования жидких металлов в качестве теплоносителей в АЭС с быстрыми реакторами, судовых и космических ядерных энергетических установках.

Системы контроля и диагностики для АЭС и ядерных энергетических установок.

Контрольно-измерительное оборудование

Уникальная расходомерная поверочная установка ИРС-М, предназначена для разработки, метрологического обоснования и испытания универсальных расходомерных устройств для широкого класса жидкометаллических теплоносителей: Na, Na-K, Pb, Pb-Bi, Pb-Li, Hg. Электромагнитные преобразователи расхода, разрабатываемые в ФЭИ предназначены для измерения расхода, а также скорости жидких металлов.

Системы высокоэффективной очистки жидкостей и газов для АЭС

Системы высокоэффективной очистки газовоздушных сред от радиоактивных примесей комплексной очистки газовых сред на АЭС от радиоактивных аэрозолей и радиойода в молекулярной и органической формах отличаются высоким коэффициентом очистки, улучшенными аэродинамическими и механическими характеристиками, длительным ресурсом работы.

Высокая удельная активность воды, низкая прозрачность и значительные объемы бассейнов выдержки на АЭС создают потенциальную радиационную опасность обслуживающему персоналу, населению и окружающей среде. Цель одного из наших проектов – cоздание системы мембранной очистки на основе фильтрующих элементов с наноструктурными мембранами, обеспечивающих очистку воды бассейна выдержки отработавших ТВС от нерастворимых продуктов коррозии и механических примесей с тонкостью 0,1-0,2 мкм.

Радиоактивные отходы и отработанное топливо

Экологически-безопасная экономически выгодная сорбционно-мембранная технология кондиционирования жидких радиоактивных отходов (ЖРО) охватывает полный цикл обращения с ЖРО от переработки до окончательной изоляции от биосферы.

Технологии утилизации РАО щелочных теплоносителей быстрых реакторов

• Кондиционирование отработавших теплоносителей представленными технологиями производится в одну стадию и без выделения взрывоопасных газов (безводородные технологии).
• В конечном продукте не остается свободных щелочных элементов, все они, как и радионуклиды, прочно связаны в химически-образованных структурах.
• В результате конечный продукт остается в герметичной оболочке, которая уже является контейнером для транспортировки и первичным барьером при длительном хранении.
• Объем конечных РАО по отношению к начальному объему не превышает трех раз.

Переработка радиоактивных ионообменных смол в расплаве тяжелых металлов и их оксидов способствует ускорению химических процессов деструкции полимеров за счет плотного контакта реагентов и устойчивого теплообмена в реакционной массе, что позволяет значительно повысить эффективность технологии, обеспечивает пониженный объем газовых выбросов, содержащих токсичные и радиоактивные вещества и газы. Технологическое решение, позволяющее подавать «чистый» окислитель в зону переработки ионообменных смол, без дополнительного его введения извне, обеспечивает значительное уменьшение объема вторичных отходов.

Технологии выделения Am-241 из специфических высокоактивных отходов химико-металлургического производства позволяют организациям-собственникам РАО существенно сэкономить на утилизации РАО, а извлеченный компонент – концентрат ²⁴¹Am является основой для создания гамма- и нейтронных источников, используемых в оборудовании каротажа нефтяных скважин, в геологических исследованиях и в качестве стартового материала для получения ²⁴²Cm.

Расчетные коды

Математическое моделирование физических явлений в элементах оборудования АЭС с применением трехмерных моделей – неотъемлемая часть расчета параметров, харатеризующих состояние безопасности энергоблоков. Код КУПОЛ-М, позволяет проводить расчеты параметров среды в системе взаимосвязанных помещений внутри защитных оболочек (ЗО) и систем герметичного ограждения РУ АЭС. МАСКА-LM – используется для расчетов переноса примесей натриевым теплоносителем в «холодных» ловушках быстрых реакторов.

Современные расчетные комплексы двухфазной контурной теплогидравлики, теплогидравлические и гидродинамические расчеты с использованием CFD-кодов, верификация CFD кодов на примере пакета программ ЛОГОС для решения задач атомной энергетики, расчетно-экспериментальные работы по обоснованию характеристик пассивных каталитических рекомбинаторов водорода – это и многое другое входит в спектр наших профессиональных компетенций.

Библиотеки ядерных данных и групповых констант

В настоящее время активно ведутся работы по развитию обновленной версии библиотеки констант БНАБ-РФ, её верификации под задачи расчета инновационных проектов быстрых реакторов и радиационной защиты. Проводятся работы по пересмотру групповых констант, актуальные в свете процессов естественного «старения» нейтронных данных, связанных с поступлением новой, более современной и более точной информации и/или пополнением и пересмотром старой.