Пять функций быстрых натриевых реакторов в двухкомпонентной ядерной энергетике

18.05.2026 2026 - №02 Актуальные проблемы ядерной энергетики

И.В. Бурьевский А.В. Гулевич О.С. Гурская В.М. Декусар В.А. Елисеев Н.А. Закиров К.А. Исанов В.В. Коробейников Ю.А. Кузина А.Л. Мосеев В.М. Троянов Р.А. Шагинян

https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.02

Сегодня тепловые реакторы, являющиеся основой современной ядерной энергетики России, могут потреблять плутоний, но в ограниченных количествах и с невысоким содержанием пороговых изотопов, поэтому их топливообеспечение фактически ограничивается запасами природного урана. Быстрые реакторы создавались для расширенной наработки плутония и возможности их топливообеспечения ограничиваются ресурсами ²³⁸U, которого на два порядка больше, чем ²³⁵U. В статье рассмотрены следующие возможные функции быстрых реакторов в будущей двухкомпонентной ядерной энергетике, переход к которой в ближайшие десятилетия является стратегической целью Госкорпорации «Росатом»: производство электроэнергии; обеспечение баланса плутония в системе быстрых и тепловых реакторов; «облагораживание» плутония из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) тепловых реакторов; утилизация долгоживущих отходов ядерной энергетики; наработка востребованных промышленностью и медициной радиоизотопов. Для достижения высокой эффективности выполнения данных функций потребуется создание специализированных модификаций быстрых реакторов. В результате из тепловых и быстрых реакторов можно создать устойчивую, многофункциональную и безотходную новую ядерную энергетику с практически неограниченным топливным ресурсом.

Ссылки

1. Стратегия 2021: Стратегия развития ядерной энергетики России до 2050 года и перспективы на период до 2100 года. Москва, 2023, 64 с. ISBN 978-5-907589-37-7.
2. Алексеев П.Н., Гагаринский А.Ю., Калугин М.А., Кухаркин Н.Е., Семченков Ю.М., Сидоренко В.А., Субботин С.А., Теплов П.С., Фомиченко П.А., Асмолов В.Г. К стратегии развития ядерной энергетики России. Атомная энергия. 2019;126(4):183–187. URL: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2546 (дата обращения 10.02.2026).
3. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами. Под общ. ред. Е.О. Адамова. М.: Изд-во АО «НИКИЭТ», 2020, 502 с. ISBN 978-5-98706-129-9.
4. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом ядерном топливном цикле / Под ред. Н.Н. Пономарева-Степного. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2016, 160 с. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/dvuhkomponentnaya-yadernaya-systema_2016/p35/ (дата обращения 10.02.2026).
5. Зродников А.В., Коробейников В.В., Мосеев А.Л., Егоров А.Ф., Декусар В.М. Многокритериальный анализ эффективности сценариев развития ядерной энергетики России в условиях неопределенности знаний о будущем. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2020;3:5–16. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2020.3.01
6. Алексеев П.Н., Баланин А.Л., Декусар В.М., Егоров А.Ф., Клинов Д.А., Коробейников В.В., Марова Е.В., Маслов А.М., Невиница В.А., Староверов А.И., Фомиченко П.А., Шепелев С.Ф., Широков А.В. Развитие физико-технических решений по проекту БН-1200 в контексте повышения конкурентоспособности технологии БН. Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерно-реакторные константы. 2018;2:71–83. URL: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2018/2-8.pdf (дата обращения 10.02.2026).
7. Алексеев П.Н., Баланин А.Л., Гулевич А.В., Декусар В.М., Егоров А.Ф., Клинов Д.А., Коробейников В.В., Марова Е.В., Маслов А.М., Мосеев А.Л., Невиница В.А., Теплов П.С., Троянов В.М., Фомиченко П.А., Шепелев С.Ф. Облик двухкомпонентной ядерной энергетической системы на базе ВВЭР и реакторов БН. Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерно-реакторные константы. 2022;4:59–74. EDN: SERQAA.
8. Алексеев П.Н., Асмолов В.Г., Гагаринский А.Ю., Кухаркин Н.Е., Семченков Ю.М., Сидоренко В.А., Субботин С.А., Цибульский В.Ф., Штромбах Я.И. О стратегии развития ядерной энергетики России до 2050 г. Атомная энергия. 2011;111(4):183–196. URL: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2052 (дата обращения 10.02.2026).
9. Троянов В.М., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Коробейников В.В., Мосеев А.Л. Системные возможности быстрых натриевых реакторов в двухкомпонентной ядерной энергетике. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2024;1:5–17. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.01
10. Алексеев П.Н., Бландинский В.Ю., Баланин А.Л. и др. Многофакторная оценка конкурентоспособности коммерческого энергоблока типа БН в системе энергетики России. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2019;3:45–61. EDN: ODZQKQ. DOI: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2019-3-45-61.
11. Assessment of Nuclear Energy Systems based on a Closed Nuclear Fuel Cycle with Fast Reactors. IAEA-TECDOC-1639/Rev.1. Vienna, IAEA, 2012, 61 p.
12. Lemasson D., Le Mer J., Garzenne C. Scenario of a Symbiotic Nuclear Fleet Composed of PWRs and SFRs. ICONE20, Anaheim, USA, July 30 – August 3, 2012.
13. Котов Я.А., Невиница В.А., Фомиченко П.А. Выжигание минорных актинидов в реакторе типа БН-1200 с использованием ТВС с внутрикассетной гетерогенностью. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2023;2:102–110. EDN: DRXUTG. URL: https://vant.ippe.ru/year2023/2/radiation-technologies/2325-7.html (дата обращения 10.02.2026).
14. Каширина В.Е., Невиница В.А., Котов Я.А. и др. Исследование эффективности гетерогенного выжигания минорных актинидов в отражателе быстрого реактора. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2025;1:44–55. EDN: CVLYQJ. URL: https://vant.ippe.ru/year2025/1/neutron-constants/2623-4.html (дата обращения 10.02.2026).
15. Risovanyi V. Radioactive isotope production in the fast neutron nuclear reactor. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1475:012015. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1475/1/012015
16. Camarcat N., Garzenne C., Mer J. et al. Industrial research for transmutation scenarios. Comptes Rendus Mecanique. 2011;339(4):209–218. DOI: https://doi.org/10.1016/j.crme.2011.01.006
17. Поплавский В.М., Цибуля А.М., Хомяков Ю.С., Матвеев В.И., Елисеев В.А., Цикунов А.Г., Васильев Б.А., Белов С.Б., Фаракшин М.Р. Активная зона и топливный цикл для перспективного быстрого натриевого реактора. Атомная энергия. 2010;108(4):206–211. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t108-4_2010/p206/ (дата обращения 12.02.2026).
18. Тузов А.А., Троянов В.М., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Мосеев А.Л., Симоненко В.А. К вопросу о начальном этапе замыкания ЯТЦ двухкомпонентной ЯЭ России. Атомная энергия. 2022;133(2):71–76. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5219/5207 (дата обращения 12.02.2026).
19. Grouiller P., Coquelet C., Venard C. Plutonium recycling capabilities of ASTRID reactor. IAEA-CN-245-348. 2017. URL: https://www.researchgate.net/publication/317380638_Plutonium_recycling_capabilities_of_ASTRID_reactor#citations (дата обращения 12.02.2026).
20. Camarcat N., Lecarpentier D., Lavaud F., Lemaire P. Plutonium multi recycling in pressurised water reactors of the EPR type using laser isotope separation of Pu-242. Annals of Nuclear Energy. 2019;129:399–411. URL: https://www.researchgate.net/publication/334140441_Plutonium_multi_recycling_in_pressurised_water_reactors_of_the_EPR_type_using_laser_isotope_separation_of_Pu242 (дата обращения 12.02.2026).
21. Клинов Д.А., Гулевич А.В., Елисеев В.А., Бурьевский И.В., Гурская О.С., Троянов В.М., Мерьо К., Лемассон Д., Велардо Э., Камарка Н. Корректировка изотопного состава плутония с помощью быстрых реакторов. Атомная энергия. 2020;129(5):265–272. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3999/4534 (дата обращения 13.02.2026).
22. Eliseev V., Klinov D., Camarcat N., Lemasson D., Mériot C., Pershukov V.A., Troyanov V.M., Velardo H. On the possibility to improve mixed uranium-plutonium fuel in fast reactors. Nuclear Energy and Technology. 2020;6(2):131–135. DOI: https://doi.org/10.3897/nucet.6.51587
23. Гулевич А.В., Елисеев В.А., Клинов Д.А., Коробейникова Л.В., Крячко М.В., Першуков В.А., Троянов В.М. Возможность выжигания америция в быстрых реакторах. Атомная энергия. 2020;128(2):82–87. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t128-2_2020/p82 (дата обращения 15.02.2026).
24. Декусар В.М., Зродников А.В., Елисеев В.А., Мосеев А.Л. К вопросу накопления и реакторной утилизации америция в ядерной энергетике. Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерно-реакторные константы. 2019;1:215–223. URL: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2019-1-215-223 (дата обращения 12.02.2026).
25. Тузов А.А., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Зарапина Э.М., Троянов В.М. Особенности выжигания америция в быстром реакторе типа БН-1200. Атомная энергия. 2023;134(5–6):230–238. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5303 (дата обращения 16.02.2026).
26. Троянов В.М., Бурьевский И.В., Гулевич А.В. и др. Поиск путей уменьшения материальных потоков при обращении с Am и Cm в топливных циклах реактора типа БН-1200. Сб. тезисов конф. «Новая атомная энергетика – 2025», Москва, 2025.
27. Дзугкоева Э.М., Евдокимов В.П., Стогов В.Ю., Шагинян Р.А. Исследование возможности наработки кобальта-60 заданной удельной активности в реакторе типа БН-800. Сб. материалов научно-практической конф. «Ядерные технологии: от исследований к внедрению – 2021». Нижний Новгород, 16 апреля 2021 года. НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2021, с. 38–40. EDN: SLOZUD.
28. Варивцев А.В., Жемков И.Ю., Романов Е.Г. и др. Физическая оптимизация облучательного устройства для накопления кобальта-60 высокой удельной активности в реакторе БН-600. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014;16(6):112–118. URL: http://www.ssc.smr.ru/izv_2014_6.html (дата обращения 20.04.2026).
29. Шагинян Р.А., Коробейникова Л.В. Особенности наработки изотопов в быстрых реакторах. Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерно-реакторные константы. 2023;3:86–93. EDN: YLGTAV. URL: https://vant.ippe.ru/year2023/3/radiation-technologies/2369-7.html (дата обращения 10.02.2026).
30. Борщев В.П., Жуков И.В., Мельников О.П., Рождественский М.И., Черкашов Ю.М., Бурлаков Е.В., Кватор В.М., Горбунов Е.К., Лебедев В.И., Фурсов А.Н., Шевченко В.Г., Кузнецов В.Ю., Миронов Ю.И., Романенко В.И., Ряховских В.И. Возможности наработки радионуклидов на АЭС с РБМК. Атомная энергия. 2003;95(6):450–457. URL: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3579/3465 (дата обращения 10.02.2026).
31. Базулин И.А., Давыдова Г.Б., Тупотилов И.А., Федосов А.М. Активная зона канального реактора для накопления кобальта-60. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2025;1:25–33. URL: https://nrcki.ru/catalog/nauka/nauchno-organizacionnaya-deyatelnost/izdaniya-kurchatovskogo-instituta/vant-fizika-yadernyh-reaktor-ov/37331/ (дата обращения 10.02.2026).
32. Isotope Production at the Hanford Site in Richland, Washington, report, June 1, 1999. Richland, Washington. URL: https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc877112/ (дата обращения 20.04.2026).
33. Shmelev A.N., Geraskin N.I., Kulikov G.G., Kulikov E.G., Apse V.A., Glebov V.B. The problem of large-scale production of plutonium-238 for autonomous energy sources. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1689:012030. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1689/1/012030
34. Shmelev A.N., Geraskin N.I., Kulikov G.G., Kulikov E.G., Apse V.A., Glebov V.B. A Possibility for Large-Scale Production of ²³⁸Pu in Light-Water Reactor VVER-1000. Journal of Nuclear Physics and Engineering. 2022;3:263–276. DOI: https://doi.org/10.3390/jne3040015
35. Daily Charles R., McDuffee Joel L. Design Studies for the Optimization of ²³⁸Pu Production in NpO₂ Targets irradiated at the High Flux Isotope Reactor. Nuclear Technology. 2020;206(8):1182–1194. DOI: https://doi.org/10.1080/00295450.2019.1674594

двухкомпонентная система ядерной энергетики быстрые реакторы тепловые реакторы отработавшее ядерное топливо замыкание ядерного топливного цикла плутоний уран минорные актиниды изотопы утилизация

Ссылка для цитирования статьи: Бурьевский И.В., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Закиров Н.А., Исанов К.А., Коробейников В.В., Кузина Ю.А., Мосеев А.Л., Троянов В.М., Шагинян Р.А. Пять функций быстрых натриевых реакторов в двухкомпонентной ядерной энергетике. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2026. – № 2. – С. 29-44. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.02 .