Ученые ВНИИНМ разработали оборудование для создания технологии производства ценного изотопа азот-15

Ученые ВНИИНМ разработали оборудование для создания технологии производства ценного изотопа азот-15

Его применение позволит повысить эффективность ядерного топлива для «быстрых» реакторов

Специалисты московского Высокотехнологического научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара (АО «ВНИИНМ», входит в Топливный дивизион Росатома) создали укрупненный лабораторный стенд для исследования разделения изотопов азота в двухфазных газожидкостных системах.

Работы выполнены в рамках проекта по разработке промышленной технологии разделения изотопов азота. Укрупненный стенд позволяет оценить и сравнить эффективность применения различных рабочих систем для выбора оптимального решения. Освоение технологии разделения изотопа в тоннажных количествах позволит организовать в Топливном дивизионе Росатома промышленное производство изотопа азот-15, который представляет большую ценность для развития инновационных решений в ядерном топливном цикле. 

Изотоп азот-15 - перспективный компонент для высокоплотного уран-плутониевого нитридного топлива (СНУП-топлива). Такое топливо предполагается использовать в реакторах на быстрых нейтронах и прежде всего – в инновационной реакторной установке четвертого поколения БРЕСТ-ОД-300, которая строится на Сибирском химическом комбинате Росатома в Северске Томской области в рамках стратегического отраслевого проекта «Прорыв».

По оценкам ученых Росатома СНУП-топливо, где вместо природного азота будет использован азот-15, будет обладать рядом преимуществ. Его внедрение в конечном итоге поможет снизить наработку радиоактивных изотопов в активной зоне реактора, а также повысить эффективность эксплуатации топлива. 

 Этот изотоп уникален тем, что практически не поглощает нейтроны, поэтому его использование позволит улучшить нейтронный баланс активной зоны реактора. Специалисты рассчитывают на радикальное снижение наработки в реакторе радиоактивного углерода-14, а также а также уменьшение так называемой топливной загрузки. Дело в том, что в изотопном составе природного азота преобладает азот-14, поэтому из-за поглощения нейтронов в загрузке активной зоны реактора требуется больше делящегося материала для поддержания цепной реакции. Поскольку азот-15 не поглощает нейтроны, то в процессе выгорания ядерного топлива концентрация нейтронов будет выше, а значит, самого топливного материала потребуется меньше.