Как работает реактор на быстрых нейтронах?

Реактор на быстрых нейтронах - это ядерный реактор, в котором используется спектр нейтронов близкий к энергии нейтронов деления. В отличие от реакторов на тепловых нейтронах, в активной зоне реактора на быстрых нейтронах нет замедлителей нейтронов.

Основная цель реактора на быстрых нейтронах - превращение обедненного урана и отработанного ядерного топлива в новое топливо для атомных электростанций. Это позволяет использовать около 30% потенциала ядерного топлива вместо текущих 3%, создавая замкнутый цикл использования ядерного топлива и обеспечивая перспективу ядерной энергетики на тысячелетия.

Первые реакторы на быстрых нейтронах были созданы и запущены в эксплуатацию в Советском Союзе. На данный момент технологический приоритет в разработке и эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах принадлежит России, открывая практически неограниченные возможности для использования энергетического потенциала ядерного топлива, включая отходы атомных электростанций и оружия.

Проблемой использования энергии деления является утилизация отходов и их радиотоксичность. Накопленные отходы от реакторов на тепловых нейтронах содержат уран, плутоний, минорные актиниды и продукты деления, которые остаются радиоактивными на сотни лет. Реакторы на быстрых нейтронах позволяют эффективно трансмутировать эти радиоактивные материалы, что требует нейтронов с энергиями выше 0.75 МэВ.

Для разработки физических и физико-технических основ реакторов на быстрых нейтронах были построены исследовательские реакторы. В Физико-энергетическом институте в Обнинске были построены и введены в действие критические сборки и исследовательские реакторы на быстрых нейтронах, такие как БР-1, БР-2, БР-5 и БФС.