Чтобы запустить промышленные реакторы IV поколения, замкнуть топливный цикл и сделать атомную энергетику возобновляемой, придется внедрить множество новых технологий.
Госкорпорация «Росатом» работает над созданием МБИР в рамках второго федерального проекта «Создание современной экспериментально-стендовой базы для разработки технологий двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом» комплексной программы РТТН.
МБИР, строящийся на площадке ГНЦ НИИАР (Димитровград, Ульяновская обл.), станет мощнейшим в мире исследовательским реактором на быстрых нейтронах: электрическая мощность составит 50 МВт, тепловая — 150 МВт. Это в 2,5 раза больше, чем у ныне действующего в институте исследовательского быстрого реактора БОР-60, который работает с 1968 года.
Пароводяной контур оснастят паротурбинной установкой. Это позволит не только проводить инновационные исследования, но и обеспечивать электроэнергией и теплом НИИАР и жителей Димитровграда.
Плотность потока нейтронов в активной зоне МБИР будет превышать 5 · 1015 с–1∙см–2. Это вдвое больше, чем у БОР-60 — быстрого исследовательского реактора, эксплуатирующегося в НИИАР.
Например, чтобы достичь радиационного воздействия в 180–200 смещений на атом, в БОР-60 требуется десять лет, а в МБИР на это уйдет всего шесть лет.
В состав МБИР войдет несколько петлевых экспериментальных установок — специальных устройств, внутри которых можно будет создавать условия, отличные от условий активной зоны МБИР. В них можно будет моделировать условия облучения, реализуемые в реакторах разных типов — с различными нейтронными спектрами, теплоносителями и топливными композициями.
Можно будет испытывать как схемы устройств, способы управления и режимы работы реакторов, включая отработку аварийных ситуаций, так и виды топлива, теплоносителей, конструкционных материалов.
Часть закорпусных облучательных каналов МБИР будет использоваться для производства. Это позволит максимально эффективно использовать широкие облучательные возможности реакторной установки. Вертикальные каналы будут задействованы для нейтронного легирования кремния, в том числе крупных слитков, в интересах радиоэлектронной промышленности. Горизонтальные каналы будут выводить нейтронные пучки в исследовательские лаборатории для решения прикладных и фундаментальных задач.
Это могут быть фундаментальные нейтронно-физические исследования, эксперименты по космическим программам, медицинские, материаловедческие и любые другие прикладные испытания.
Росатом развернет на основе МБИР мировой центр компетенций по быстрым реакторам. В его работу будут вовлечены страны-партнеры, заинтересованные в развитии и внедрении реакторов на быстрых нейтронах и замыкании ядерного топливного цикла.
Вовлечение широкого числа участников, представляющих различные научно-технические школы, создаст синергетический эффект для всех партнеров проекта.
Появление такого международного исследовательского центра будет способствовать продвижению технологий атомной энергетики будущего на мировом рынке и формированию широкой международной коллаборации для развития ядерной науки и технологий. Россия закрепит свою роль в качестве мирового лидера в этом направлении.
МБИР возводят на площадке ГНЦ НИИАР в Димитровграде (Ульяновская область). Работы стартовали в сентябре 2015 года. Общая площадь застройки — 16 гектаров. Весь реакторный комплекс будет состоять из 53 объектов, на его сооружение уйдет 220 тысяч кубометров бетона. В строительстве задействованы две тысячи человек и около ста единиц строительной техники, включая тяжелые гусеничные краны грузоподъемностью 1 350 тонн.
В 2023 году корпус реактора установлен в шахту и успешно завершен еще один ключевой этап строительства МБИР — возведение металлоконструкций свода реакторного блока.
Монтаж купола здания представлял собой уникальную технологическую операцию. Строители установили 22 арки, вес каждой — 74 тонны, длина в пролете — 38 метров. Работы велись в течение пяти месяцев с использованием тяжелого гусеничного крана грузоподъемностью 750 тонн. Каждый этап монтажа требовал большой подготовки, включающей укрупнительную сборку элементов конструкций на земле с последующей строповкой и подъемом на проектную отметку.
Физический пуск МБИР официально намечен на 2027 год. На 2028 год запланированы поставки электроэнергии и старт экспериментальной программы.
Расчетный срок службы МБИР — 50 лет. После его пуска атомная отрасль будет обеспечена современной и технологически совершенной исследовательской инфраструктурой как минимум на полвека.
