Французская компания Naarea, разработчик микрореактора на быстрых нейтронах с расплавленной солью, объявила о том, что она успешно продемонстрировала инновационный устойчивый к распространению пирохимический метод получения соли хлорида натрия и трихлорида плутония.

(Изображение: Naarea)

Компания разрабатывает XAMR, усовершенствованный модульный реактор, микрореактор на быстрых нейтронах с расплавленной солью, способный производить 40 МВт электроэнергии/80 МВт тепла, которые будут сжигать плутоний и за счет повторного использования долгоживущих ядерных отходов помогут закрыть топливный цикл.

XAMR использует хлорид натрия (NaCl), в котором растворяются актиниды в виде хлорида плутония и хлорида урана. В отсутствие промышленного сектора, поставляющего топливо для этих инновационных технологий, синтез топливной соли является ключевым шагом для подтверждения осуществимости проекта. Это предполагает разработку воспроизводимого метода синтеза для получения чистой топливной соли, содержащей делящиеся материалы.

Начиная с 2024 года, через свою совместную лабораторию-инновационную лабораторию расплавленной соли (IMSLab)-с Национальным центром научных исследований Франции (CNRS) и Парижским университетом Саклей, Naarea работает с Объединенным исследовательским центром (ОИЦ) Европейской комиссии над синтезом соли NaCl-PuCl3.

Основное внимание в рамках этого сотрудничества уделяется проверке устойчивого к распространению метода синтеза соли NaCl-PuCl3 из оксида плутония (PuO2) с помощью пирохимического процесса, а также экспериментальному определению фундаментальных данных, касающихся этого топлива. Этот стратегический метод, предложенный Naarea, основан на процессе, который включает в себя бурление газа через смесь NaCl и PuO2, доведенную до высокой температуры. Этот процесс осуществляется благодаря специальному экспериментальному оборудованию, разработанному и эксплуатируемому ОИЦ.

Нааре сказал, что в лабораторном масштабе эта работа продемонстрировала, что барботирование газа через смесь NaCl и PuO2 позволяет количественно растворить оксид плутония, чтобы сформировать соль на основе хлорида плутония.

« За этим последуют дополнительные этапы характеризации, чтобы подтвердить чистоту топливной соли и определить ее основные свойства, что жизненно важно для развития реакторной промышленности расплавленной соли »,-сказал Наареа.

Она добавила:"Эта экспериментальная работа по валидации с плутонием представляет собой первый шаг в стратегии топливного цикла, разработанной Naarea, и подтверждает осуществимость и потенциал метода синтеза". Будут проведены технологические и масштабные испытания, в частности в краткосрочной перспективе на имитаторах радиоактивных материалов на экспериментальных установках"И-Лаб"-испытательной установке Нааре площадью 2400 кв. м, расположенной в Кормель-ан-Парисе.

В реакторах с расплавленной солью (РМС) в качестве первичного хладагента при низком давлении используются расплавленные фтористые соли. Они могут работать с эпитермальным спектром или спектром быстрых нейтронов, а также с различными видами топлива. Сегодня большой интерес к возрождению концепции MSR связан с использованием тория (для разведения делящегося урана-233), где нужно обеспечить первоначальный источник расщепляющегося материала, такого как плутоний-239. Существует ряд различных концепций проектирования MSR и ряд интересных проблем в коммерциализации многих из них, особенно с торием.