На реакторе БР-5, работающем с 1959 г., проверены первые принципиальные решения по физике, технологии радиоактивного натрия, работоспособности твэлов и другие данные, необходимые для разработки быстрых энергетических реакторов с натриевым охлаждением.
В 1971 году реактор БР-5 был остановлен на реконструкцию для повышения его мощности до 10 МВт (тепловых). В течение двух лет было заменено почти все основное оборудование реактора, включая насосы, установлена дополнительная биологическая защита и изготовлены новые твэлы. Было также принято решение отказаться от использования во втором контуре реактора теплоносителя натрий-калий и перейти на натриевый теплоноситель.
В мае 1973 года состоялся физический пуск модернизированного реактора, получившего название БР-10. При этом мощность реактора была доведена до 6-6,5 МВт (тепловых). В период с 1979 по 1983 год реконструкция установки была продолжена, что позволило в итоге увеличить мощность до 8 МВт (тепловых).
В 1983 г. после капитальной реконструкции и замены корпуса была кардинально повышена безопасность реактора. Начиная с 1983 года и до конца срока службы реактор БР-10 работал на топливе из мононитрида урана.
В течение 30 лет реактор БР-10 использовался для
- изучения работоспособности топлива,
- исследований материалов,
- получения изотопов для биологических и медицинских целей,
- лечения онкологических заболеваний;
- на нем проверялись и отрабатывались технические решения, направленные на повышение безопасности быстрых энергетических реакторов.
Опыт работы этого реактора, стендов и установок ФЭИ был положен в основу проектов более мощного экспериментального реактора БОР-60 и энергетических реакторов БН-350, БН-600, БН-800.
6 декабря 2002 г. в 10 часов 20 минут реактор БР-10 после 43-х лет безаварийной работы был остановлен. Процедура останова реактора была поручена двум ученым, под чьим руководством в разное время, начиная с создания, эксплуатировался БР-10, – О.Д. Казачковскому и Ю.Е. Багдасарову. «Я его породил, я и заставлю его перейти в мир иной», – слегка переиначив классика, торжественно произнес О.Д. Казачковский, прежде чем нажать кнопку останова реактора. «Это не похороны, а переход в иное состояние, которое может дать науке ничуть не меньше, чем сама эксплуатация», – заверил загрустивших было присутствующих Ю.Е. Багдасаров. Затем они одновременно нажали две кнопки аварийной защиты, и реактор был остановлен.
Начиная с 2008 года на исследовательском реакторе БР-10 реализуется программа работ по переработке РАО щелочных жидкометаллических теплоносителей на модулях МАГМА-ТФО, ЛУИЗА-РАО и ГЕТТЕР.