Már a 2-es blokk üzembe helyezésére készülnek a Belarusz Atomerőműben, amelynek 1-es blokkja a próbaüzem során még januárban elérte a névleges teljesítményét. A VVER-1200-as típusú nyomott vizes reaktorral szerelt blokk a Roszatom első külföldi referenciája. Közben a törökországi Akkuyui Atomerőműben megkezdődött a harmadik blokk építése is, a Roszatom egyik cége pedig 49 százalékos tulajdonrészt szerzett az első számú dél-koreai Li-ion akkumulátorgyártó vállalatban és oroszországi üzemet  építenek lítiumion-akkumulátorok előállítására. S még egy tudományos érdekesség, hogy üzembe helyezték a világ legnagyobb teljesítményű neutronforrását. Kirándulás a Roszatom világába.

A Belarusz Atomerőműben a szakemberek megkezdték az üzemanyag-szimulátorkazetták betöltését a második blokk reaktorába. A szimulátorok pontos másolatai az üzemanyag-kazettáknak, szerkezetileg, súlyban, méretben és anyagban teljesen azonosak azokkal, ugyanakkor nem tartalmaznak nukleáris üzemanyagot. A reaktor indítását megelőző hideg- és melegjáratási szakaszban használják őket.

„Ez a művelet előfeltétele és bizonyos értelemben főpróbája a nukleáris üzemanyag reaktorba töltésének, azaz a blokk fizikai indításának”

A szimulátor kazetták segítségével gyakorolják be az  üzemanyag-kazetták szállítási-technológiai műveleteit, amelynek során a későbbiekben – immár élesben – a friss üzemanyagot a tárolóból átszállítják a reaktorcsarnokba. Másrészt – áll a Roszatom közleményében – a mostani művelet hivatott megerősíteni, hogy az átrakó gép készen áll a későbbiekben az üzemanyag reaktorba helyezésére.

A két VVER-1200-as nyomott vizes reaktorral felszerelt, 2400 MW összteljesítményű  Belarusz Atomerőmű Asztravec város közelében létesült. A Belarusz Köztársaság első atomerőműve   orosz 3+ generációs technológiát használ, amely teljes mértékben megfelel a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (NAÜ) biztonsági követelményeinek és előírásainak.

„A Belarusz Atomerőmű első egysége az első, Oroszország határain túl megvalósult, 3+ generációs orosz gyártmányú blokk, amelynek hamarosan megkezdődik a kereskedelmi üzeme”

Jelenleg három ugyanilyen típusú blokkot üzemeltetnek Oroszországban. Kettőt a Novovoronyezsi Atomerőműben, egyet a Leningrádi Atomerőműben. A Paks II. Atomerőmű referencia erőművének számító Leningrádi Atomerőmű  II-es kiépítés 2. egységét még tavaly kapcsolták az oroszországi villamosenergia-átviteli hálózatra. Ezzel négyre emelkedett a világ legkorszerűbb 3+ generációs, hálózatra termelő VVER-1200-as blokkjainak száma.

„A Belarusz Atomerőmű első blokkja 100 százalékos teljesítményszinten üzemel, a próbaüzem során 2021. január 12-én érte el először a névleges teljesítményt”

Az indítási munkálatok 2020. augusztus 7-én kezdődtek meg, amikor a reaktor aktív zónájába behelyezték az első, friss nukleáris üzemanyagot tartalmazó fűtőelemeket. Ezt követően október 11-én a reaktor teljesítményét a minimális ellenőrzött teljesítményszintre emelték (ez kevesebb, mint a névleges teljesítmény 1 százaléka). November 3-án kapcsolták rá a blokkot a Belorusz Köztársaság egységes villamos energetikai rendszerére, majd december 22-én kezdődött meg a próbaüzem. Ezt az ősz folyamán bekövetkezett két meghibásodás sem akadályozta meg, amelyet addigra kijavítottak. Először az erőmű egyik turbinája állt le, majd a hűtőberendezésben észleltek meghibásodást.

„Szintén friss hír, hogy dél-koreai lítiumion-akkumulátort gyártó cégbe vásárolt be a Roszatom”

A RENERA, a Roszatom orosz állami atomenergetikai konszern energiatároló rendszerintegrátor cége, amely a TVEL üzemanyaggyártó vállalat leányvállalata, 49 százalékos részesedést szerzett a dél-koreai Enertech International Inc. vállalatban, amely lítiumion-akkumulátorokat, elektródákat, valamint különböző kapacitású energiatároló rendszereket gyárt. A megállapodás értelmében Oroszországban lítiumion-akkumulátorokat, valamint energiatároló rendszereket előállító üzemet építenek. A gyártott energiatároló rendszerek összkapacitása a tervek szerint 2030-ra eléri a 2 gigawattórát. A beruházás első ütemének átadása 2025-ben esedékes.

„Az orosz gyártmányú lítiumion-akkumulátorokat elektromos autóbuszokba, elektromos meghajtású személygépkocsikba, speciális rendeltetésű eszközökbe, valamint hálózati energiatárolókba építik be”

A lítiumion-akkumulátorok a legkorszerűbb energiatárolók, amelyek iránt nagy a kereslet. A világszínvonalú lítiumion-akkumulátorok oroszországi gyártóüzeme fontos lépés az orosz autógyártók számára, miután csökkenti az importtól és az ezzel járó üzleti kockázatoktól való függésüket, továbbá a végtermék árát. Az orosz lítiumion-akkumulátor gyártókapacitás hozzájárul az elektromobilitás széles körű oroszországi elterjedéséhez is.

„A lítiumion-akkumulátorok széles körű elterjedésének oka, hogy – a savas akkumulátoroktól eltérően – harmadannyi a töltési idejük, háromszoros a töltési ciklusszámuk, kisebb a méretük és nem igényelnek karbantartást”

A dél-koreai technológiai partner bevonása részét képezi a Roszatom stratégiájának, amelynek célja az atomenergetika mellett a nem nukleáris célú üzleti területek, illetve termelés fejlesztése, ami lehetővé teszi a nagy a keresletnek örvendő high-tech termékek előállítását.

Eközben folytatódik a Roszatom balesetálló üzemanyag-fejlesztési programja. A holding nukleáris üzemanyaggyártó vállalata, a TVEL Rt. szakemberei a nukleáris üzemanyagok új nemzedékét képviselő, balesetálló üzemanyag fejlesztésének részeként kutatóreaktorban vizsgálták a balesetálló üzemanyagpálcákból összeállított kazettát.  Az Uljanovszk megyei Dimitrovgrádban működő  Atomreaktorok Tudományos Kutatóintézete (NIIAR) MIR kutatóreaktorában

„befejeződött az orosz nyomottvizes VVER, illetve a hasonló elven működő nyugati PWR reaktorok számára fejlesztett balesetálló üzemanyagpálcákat tartalmazó két kísérleti üzemanyag-kazetta besugárzásának második turnusa”

Az üzemanyag-kazetták mindegyike 24 fűtőelem pálcát tartalmazott az üzemanyag-tabletták, illetve a burkolatként szolgáló pálcák négy kombinációjában.  Az üzemanyag-tablettákat hagyományos urán-dioxidból, illetve megnövelt sűrűségű és hővezető képességű urán-molibdén ötvözetből készítették. Az üzemanyag-tabletták burkolatául szolgáló üzemanyagpálcák krómbevonattal ellátott cirkónium ötvözetből, illetve króm-nikkel ötvözetből készültek. Az első, illetve második körben végzett besugárzás után mindkét üzemanyag-kazettából eltávolítottak néhány fűtőelemet a további, már a reaktoron kívüli anyagtudományi vizsgálatokhoz, és helyettük új mintákat helyeztek be. A MIR kutatóreaktorban történt besugárzás két turnusa után az összes fűtőelem hermetikusan zárt maradt.

A TVEL megrendelésére eközben a Bocsvar Kutatóintézetben megkezdődött az urán-diszilicid (U₃Si₂)  tabletták gyártási technológiájának fejlesztése, amely a balesetálló üzemanyagmátrix fejlesztése során egy további lehetőség. Elkészült a további kísérletekhez egy urán-diszilicid öntvény, amelyet   a por és a tabletta előállítására szolgáló technológia későbbi fejlesztése során használnak majd.

„A balesetálló üzemanyag (angol nevén Accident Tolerant Fuel – ATF) olyan üzemanyag, amely ellenáll egy súlyos, tervezési alapon túli, a hűtőközeg elvesztéséből fakadó hipotetikus atomerőművi baleset során fellépő hatásoknak is”

Ez a fajta üzemanyag képes hosszú időn keresztül ellenállni az aktív zóna hűtésének zavarából fakadó extrém hőmérséklet-emelkedésnek és nem következik be hidrogén-felszabadulást okozó cirkónium-vízgőz reakció sem. A toleráns üzemanyag használata rendszerbiztonsági, illetve az atomenergetika általános biztonsága szempontjából egy új minőségi szintet jelent.

A Roszatomhoz tartozó TVEL nukleáris üzemanyaggyártó vállalat az üzemanyagot előállító üzemeken kívül az uránércet feldolgozó üzemekkel, urándúsítókkal, az ezt szolgáló gázcentrifugákat gyártó üzemekkel, továbbá tudományos kutatóintézetekkel, valamint mérnöki tervező intézetekkel rendelkezik. Az összes oroszországi atomerőművet nukleáris üzemanyaggal ellátó TVEL a világ 15 országában található 75 energiatermelő reaktor számára szállít üzemanyagot, illetve 8 ország kutatóreaktorait látja el üzemanyaggal. Emellett az orosz atommeghajtású flotta egységei számára is biztosítja az üzemanyagot.

„Ma a világon működő energetikai reaktorok közül minden hatodik a TVEL üzemanyagát használja”

Végül még egy tudományos érdekesség, hogy a közelmúltban helyezték üzembe a világ legnagyobb teljesítményű neutronforrását a Kurcsatov Intézet Tudományos Kutatóközponthoz tartozó Szentpétervári Konsztantyinov Atomfizikai Intézet gatcsinai telephelyén. A PIK elnevezésű kutatóreaktor 2022-ben éri el a 100 MW-os névleges termikus teljesítményt.

„A PIK az alapkutatások, mindenekelőtt a fizika, a kémia és biológia terén folytatott kutatások mellett az anyagtudományi, illetve az alkalmazott tudományos kutatásokat szolgálja”

A hasonló külföldi neutronforrásoknál nagyobb a neutronfluxusa. A neutronfluxus-sűrűsége
5×10¹⁵ részecske/négyzetcentiméter/másodperc. A reaktor 22 kísérleti csatornával rendelkezik, ami 50 kísérleti állomás egyidejű működését teszi lehetővé. A PIK lehetőséget biztosít az anyagminták reaktormagban történő besugárzására is. A kísérleti csatornák felét atom- és részecskefizikai kutatásokra fogják használni.

„A PIK várhatóan nem sokáig őrzi a legnagyobb teljesítményű többcélú kutatóreaktor címét, miután 2028-ra várható az MBIR orosz gyorsneutronos kutatóreaktor üzembe helyezése”

A 150 MW-os termikus teljesítményű gyorsneutronos reaktor az Atomreaktorok Tudományos Kutatóintézetének (NIIAR) dimitrovgrádi telephelyén épül. Az MBIR olyan kutatásokat tesz majd lehetővé, amelyek új típusú, versenyképes atomreaktorok kifejlesztését szolgálják, köztük a nukleáris üzemanyagciklus zárását biztosító gyorsneutronos reaktorok fejlesztését. Az MBIR-nek köszönhetően lényegesen lerövidül a kutatásokhoz szükséges idő.  A tervek szerint az új gyorsneutronos kutatóreaktor kapacitását külföldi kutatók számára is elérhetővé teszi a Roszatom.