Эти результаты могут открыть новые перспективы для замыкания ядерного топливного цикла за счет «сжигания» минорных актинидов

Об этом рассказал главный научный сотрудник Физико-энергетического института им. А.И. Лепунского (ГНЦ РФ – ФЭИ, входит в научный дивизион) Андрей Говердовский на научном семинаре «Экспериментальное исследование характеристик запаздывающих нейтронов при делении тяжелых ядер нейтронами». Мероприятие состоялось в Госкорпорации «Росатом» 7 февраля.

Оно объединило ведущих ученых страны в области ядерной и реакторной физики, а также молодых ученых из научных центров Росатома и НИЦ «Курчатовский институт». Модератором выступил директор направления научно-технических исследований и разработок Росатома член-корреспондент Российской академии наук Виктор Ильгисонис.

«В ходе прошлогодних исследований характеристик запаздывающих нейтронов специалисты института определенно обнаружили долгоживущий – 14,5 миллисекунды – изомер нептуния, а также изомер, спонтанно делящийся с периодом 1 секунда. Эти исследования дают новую информацию для понимания процессов реакторов с нептуниевой зоной. Таким образом, понемногу начинает открываться путь к созданию подобной установки», – поделился Андрей Говердовский. Эксперт также предложил создать на базе Росатома рабочую группу по разработке программы исследований изомеров с вовлечением специалистов всех ведущих научных организаций страны. По его мнению, такие исследования могут повысить эффективность использования топлива в перспективных реакторных установках.

Начальник департамента расчетных исследований безопасности атомных электростанций ГНЦ РФ – ФЭИ Антон Перегудов выступил с докладом на тему константного обеспечения нейтронно-физических расчетов реакторов с быстрым спектром нейтронов, в том числе содержащих минорные актиниды. Он рассказал о проектной библиотеке групповых констант, с использованием которых на данный момент проводятся расчеты всех современных натриевых реакторов (БН-1200М, МБИР, БН-600, БН-800). Он также поделился информацией о различных библиотеках оцененных ядерных данных в разных странах: ENDF/B-VIII.0, JENDL-4.0 CENDL-3.2, РОСФОНД, БРОНД и др. Антон отметил, что при переходе к двухкомпонентной ядерной энергетике доля минорных актинидов в топливе быстрых реакторов будет увеличиваться, что, в свою очередь, приведет еще к большему увеличению константной составляющей погрешности расчетов. Это зависит не только от незнания константных сечений, но также и от погрешностей кодов, самого эксперимента и экспериментальных методик, которые также нужно совершенствовать.

Начальник департамента экспериментальной ядерной физики ГНЦ РФ – ФЭИ Дмитрий Гремячкин более детально рассказал о первом этапе экспериментальных исследований характеристик ядер источников запаздывающих излучений, проводимых в институте. Инициирование и развитие этой работы поможет повысить точность расчетов быстрых реакторов при замыкании топливного цикла ядерной энергетики и трасмутации минорных актинидов.

Подводя итоги семинара, в своем заключительном слове Виктор Ильгисонис отметил, что, несмотря на хорошо известную значимость проблемы запаздывающих нейтронов и то внимание, которое ей уделялось на всем протяжении истории атомного реакторостроения, обозначенные сегодня вопросы представляют серьезный научный интерес и должны стать предметом специальных исследований. Он также подчеркнул сохранение актуальности непрерывной работы над пополнением и верификацией имеющихся баз оцененных данных в интересах развития отрасли.

Для справки

Физико-энергетический институт имени А. И. Лейпунского (ГНЦ РФ – ФЭИ, входит в научный дивизион Росатома – АО «Наука и инновации») – один из ведущих научно-исследовательских центров Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом». Здесь были выдвинуты и реализованы идеи создания реакторов на быстрых нейтронах и реакторов с прямым преобразованием ядерной энергии в электрическую. ГНЦ РФ – ФЭИ является мировым лидером в области использования жидких металлов в качестве теплоносителей в АЭС с быстрыми реакторами, судовых и космических ядерных энергетических установках. Институт выполняет функции научного руководителя всех российских натриевых реакторов. Мировое признание получили работы ГНЦ РФ – ФЭИ в области ядерной физики, ядерных энерготехнологий и ядерной безопасности. В ГНЦ РФ – ФЭИ проводятся экспериментальные исследования в области ядерной и лазерной физики, физики плазмы, радиационного материаловедения, радиохимии и новых наукоемких технологий, включая нанотехнологии, технологии водородной энергетики и ядерной медицины.

Пресс-служба АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»