На сессиях ПКК

О реакторах - действующем и новом

58-я сессия Программно-консультативного комитета по физике конденсированных сред состоялась 25 января. Открылась она традиционными сообщениями: председателя ПКК Д.Надя - о выполнении рекомендаций предыдущей сессии, Л.Костова - о решениях последних сессий Ученого совета и КПП.

О ходе работ на исследовательской ядерной установке ИБР-2 доложил Е.В.Лычагин. Основные положения своего доклада он прокомментировал по просьбе нашего корреспондента:

Л.Костов	Е.В.Лычагин

- Несмотря на все неопределенности, мы надеемся, что сможем включить реактор осенью этого года. Мы не знаем, как отреагирует на экспертное заключение, которое сделают внешние эксперты, а на них мы никак не влияем, Ростехнадзор - регулирующая организация. Если к апрелю мы получим от Ростехнадзора новую лицензию, то сделаем всё возможное, чтобы в ноябре реактор запустить.

У нас по-прежнему ведутся работы по созданию новых инструментов, они немного задерживаются из-за того, что большая часть оборудования производится за границей, и есть проблемы с доставкой этого оборудования в ОИЯИ. Они потихоньку решаются, и есть надежда, что всё, возможно, с небольшими задержками будет изготовлено и доставлено в Институт.

М.В.Булавин

С докладом "Статус работ по проекту нового источника нейтронов в ОИЯИ" на Программно-консультативном комитете выступил М.В.Булавин:

- В рамках нового Семилетнего плана развития ОИЯИ продолжается разработка новой установки мирового уровня для проведения исследований с пучками нейтронов - пульсирующего реактора НЕПТУН, мощностью до 15 МВт, идея создания которого принадлежит главному научному сотруднику ЛНФ Е.П.Шабалину.

Главным пунктом плана является разработка эскизного проекта реактора НЕПТУН. Это очень важный этап, с которого, по сути, стартует реализация проекта. Сейчас мы должны выбрать окончательную конфигурацию активной зоны, которая будет уже детально прорабатываться в рамках эскизного проекта. У нас с генеральным конструктором (АО НИКИЭТ имени Н.А.Доллежаля, ГК "Росатом") есть общее понимание того, какой она должна быть: это оригинальная компоновка в виде крупных тепловыделяющих сборок (ТВС), которые легко и безопасно можно установить внутрь корпуса реактора и, при необходимости, легко заменить на новые. Совместно с генеральным конструктором нам нужно доработать такую конфигурацию с учетом модели динамики импульсных быстрых реакторов, которая разрабатывается коллективом сектора нового источника и комплекса замедлителей ЛНФ. Эта модель описывает главную причину появления нестабильностей (колебаний мощности) в пульсирующих реакторах - изгиб твэлов или ТВС в импульсе мощности, и позволяет определять оптимальные параметры активной зоны для устойчивой работы реактора. Поэтому выбираемая компоновка должна не только иметь реализуемые конструктивные решения и быть обоснована с точки зрения ядерной безопасности, но и обеспечивать колебательную устойчивость нового реактора. На данный момент предложенный вариант компоновки принят генеральным конструктором для дальнейшей проработки.

Параллельно с выбором компоновки активной зоны АО НИКИЭТ проводит оптимизацию конструкции двух наиболее ответственных систем реактора: корпуса и модулятора реактивности, с целью снизить их нагрев и деформации до приемлемого уровня. Работы проводятся в рамках контракта на НИОКР и будут завершены весной текущего года.

Разработка нептуниевого топлива и твэлов на его основе является одной из ключевых целей проекта. В настоящее время в России уже есть практика создания опытных тепловыделяющих сборок, содержащих ядерный материал нептуний, например для дожигания минорных актинидов в реакторе БН-800. Это уран-плутониевое МОКС-топливо, которое в своей композиции содержит не только плутоний, но и трансурановые элементы - америций-241 и нептуний-237.

Что касается твэлов на основе нитридного нептуниевого топлива для реактора НЕПТУН, то к настоящему моменту опытных образцов в промышленности не существует, поэтому АО ВНИИНМ имени А.А.Бочвара (ГК "Росатом") - одной из ведущих компаний в РФ по разработке ядерного топлива, по заказу ОИЯИ предстоит разработать опытную партию таких твэлов и обосновать их работоспособность и безопасность. На первом этапе планируется получить несколько килограммов ядерного материала нептуния, находящегося в исключительной федеральной собственности, для создания топливной таблетки из нитрида нептуния и определения ее физических, химических и технологических свойств, и на основе полученных данных подготовить техническое задание на разработку эскизного проекта твэла реактора НЕПТУН.

Выбор компоновки активной зоны, оптимизация конструкции корпуса реактора и модулятора реактивности для снижения температурных деформаций, а также получение первых экспериментальных данных по топливу должны обеспечить начало стадии эскизного проектирования реактора НЕПТУН в 2025 году в соответствии с Семилетним планом развития ОИЯИ.

Параллельно ведется подготовка к разработке программы НИОКР для создания нового источника. Помимо уже озвученных этапов, в эту программу входит разработка модулятора реактивности, комплекса замедлителей, различных испытательных стендов для обоснования безопасности работы отдельных узлов реактора и всей реакторной установки в целом, а также моделирование экспериментальной инфраструктуры нового реактора с прототипированием отдельных компонентов на реакторе ИБР-2.

Важным этапом является разработка научной программы для нового источника нейтронов, которая в настоящее время ведется в ЛНФ.

Итоги заседания Программного комитета его председатель Денеш Надь подвел в уже традиционной для последних лет форме письменного интервью.

Нынешняя сессия продолжалась, в отличие от предыдущих заседаний ПКК, всего один день. Е.В.Лычагин и М.В.Булавин сообщили о текущей работе на установке ИБР-2 и о состоянии проекта нового перспективного источника нейтронов в ОИЯИ соответственно. Как оценил комитет их отчеты?

- Это была отличная инициатива со стороны дирекции ОИЯИ и ученого секретаря ПКК Олега Белова - организовать на этот раз однодневную встречу. Встреча прошла в гибридном режиме; сам я смог принять участие только онлайн. Действительно, доклады Егора Лычагина и Максима Булавина, безусловно, входили в число основных пунктов повестки дня заседания. Что касается доклада Егора Лычагина, ПКК принял к сведению информацию о статусе получения лицензии на эксплуатацию установки ИБР-2 и о подготовительных работах по замене воздушных теплообменников второго контура охлаждения реактора. ПКК высоко оценил и поддержал планы и усилия ЛНФ по возобновлению эксплуатации установки ИБР-2 в 2024-2025 гг. К сожалению, это не означает, что программу пользователей можно восстановить сразу после предусмотренного физического перезапуска ИБР-2; ее могут перенести на 2025 год.

Каково ваше общее впечатление от заседания ПКК?

- Одна из наиболее важных задач ПКК - оценка проектов, представленных для закрытия, открытия или продления, причем пик этой работы обычно приходится на летние заседания. В этот раз мы такой оценкой вообще не занимались. Собственно, это было бы невозможно в любом случае, поскольку ни один из докладов повестки дня (Гизо Бокучавы, Татьяны Муруговой, Павла Каратаева) не был рассмотрен экспертами. Этот факт позволил провести встречу в один день и сделать ее действительно эффективной.

Какие впечатления остались от встречи с руководством Института?

- К сожалению, некоторые ключевые лица дирекции ОИЯИ, прежде всего директор Института Григорий Владимирович Трубников, не смогли присутствовать на этом закрытом мероприятии, даже удаленно. Таким образом, хотя общие аспекты стратегии ОИЯИ мы обсудили всесторонне, встреча с руководством завершилась за 25 минут вместо изначально предусмотренного часа.

Как члены комитета оценили многочисленные стендовые доклады?

- Постерная сессия прошла в уже традиционном онлайн-формате, который, на мой взгляд, следует сохранить, когда, надеюсь, в скором времени мы вернемся к очным встречам. Все электронные постеры молодых ученых представляют собой замечательные работы, достойные уважения. Лучшим из 17 виртуальных стендов тайным голосованием был выбран доклад А.Асадова (ЛНФ) "Фазовые переходы в оксидах Карпи-Гали Ln₂Ti₂O₇ (Ln = La, Nd, Pr) при высоких давлениях". ПКК также отметил еще два виртуальных стендовых доклада высокого уровня: "Кинетика формирования двунитевых разрывов ДНК в зрелых нейронах первичной культуры гиппокампа крыс при действии излучений разного качества" Т.С.Храмко (ЛРБ) и "Структурные особенности фрагментов чугунных казанов времен средневековой Золотой Орды: нейтронная томография" В.С.Смирновой (ЛНФ). Все три автора будут награждены дипломами ПКК. Кроме того, в качестве нового пункта повестки дня ПКК стало вручение дипломов победителям предыдущих стендовых сессий - эту практику мы хотели бы сохранить и в будущем. А.Асадов представит свою работу и работу своих коллег на предстоящем заседании Ученого совета ОИЯИ 16 февраля.

Важным пунктом повестки дня было обсуждение подходов к оценке проектов ОИЯИ. Прокомментируете ли вы результаты дискуссии по этому вопросу?

- Ответ очень прост: оставьте всё как есть; то, что работает, не нужно исправлять. Действительно, ПКК обсудил процедуры, применяемые для оценки проектов ОИЯИ. ПКК принял к сведению новые правила подготовки проектов, введенные в ОИЯИ в 2023 году, и проанализировал опыт процедуры рецензирования, который был применен на 57-м заседании ПКК. Рекомендация комитета заключалась в том, что он считает существующие процедуры оценки проектов в ОИЯИ целесообразными и рекомендует их применять на будущих сессиях.

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ