По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), мировое производство ядерной энергии до 2026 г. будет увеличиваться в среднем почти на 3 % в год, достигнув нового рекордного максимума к 2025 г. Более половины новых реакторов, которые, как ожидается, будут введены в эксплуатацию в течение прогнозируемого периода, находятся в Китае и Индии.

Согласно документу МЭА «Электричество 2024», в котором содержатся прогнозы на спрос и поставку электроэнергии и выбросы CO₂ до 2026 г., ожидается, что мировой спрос на электроэнергию будет расти более быстрыми темпами в течение следующих трех лет, поскольку набирает скорость переход на экологически чистую электроэнергию, а также прогнозируется, что все дополнительные потребности будут покрыты за счет технологий, которые производят электроэнергию с низким уровнем выбросов углерода.

В то время как мировой рост спроса на электроэнергию немного замедлился до 2,2 % в 2023 г. из-за падения потребления электроэнергии в странах с развитой экономикой, по прогнозам, он ускорится в среднем до 3,4 % с 2024 по 2026 гг. Ожидается, что около 85 % увеличения мирового спроса на электроэнергию до 2026 г. будет определяться экономикой Китая, Индии и стран Юго-Восточной Азии.

Однако рекордное производство электроэнергии из источников с низким уровнем выбросов, включая атомную энергетику, должно снизить роль ископаемых видов топлива в обеспечении электроэнергией домохозяйств и предприятий. Ожидается, что к 2026 г. на источники с низким уровнем выбросов будет приходиться почти половина мировой выработки электроэнергии, по сравнению с долей в 39 % в 2023 г.

Прибор для малоуглового рассеяния нейтронов (SANS) был доставлен в нейтронно-лучевую лабораторию Аргентины (LAHN) в атомном центре «Эсейса». В Национальной комиссии по атомной энергии Аргентины (CNEA) сообщили, что SANS был передан им на безвозмездной основе немецким институтом – Берлинским центром Гельмгольца (HZB) после закрытия реактора BER-II в 2019 г. Этот прибор, составляющий в собранном виде в длину 33 м, был доставлен на площадку в восьми контейнерах. Одна только трубка обнаружения, которая работает при высоком вакууме, составляет 16 м в длину, а ее диаметр − 1,5 м.

Прибор SANS, раньше называемый V4, используется для анализа структур в масштабе от 0,5 до 400 нм. Он позволяет исследовать материалы, полимеры, мягкое вещество, электрохимические вещества, магнитные системы и среди прочего биологические образцы в наноразмерах.

«Поставка V4 является знаменательным событием для LAHN и является результатом ряда мероприятий, которые начались в 2015 г., выстроив тесные отношения между Аргентиной и Германией через CNEA и HZB в рамках научно-технического сотрудничества», − отметила исполнительный директор LAHN Карина Пьерпаули.

В пекинской компании Betavolt New Energy Technology Company Ltd заявили, что компания разработала миниатюрную ядерную батарейку, которая может стабильно и автономно генерировать электроэнергию в течение 50 лет без необходимости подзарядки или технического обслуживания. В компании сообщили, что батарейка в настоящее время находится на экспериментальном этапе и скоро выйдет на рынок в серийное производство.

Батарейки, основанные на использовании атомной энергии, также известные как ядерные батарейки или радиоизотопные батарейки, работают по принципу производства энергии, выделяемой в результате распада ядерных изотопов, и преобразования ее в электрическую энергию посредством полупроводниковых преобразователей.

В компании Betavolt, которая была создана в апреле 2021 г., сообщили, что созданная ими батарейка «сочетает в себе технологию распада ядерных изотопов никеля (⁶³Ni) и впервые созданный в Китае алмазный полупроводниковый преобразовательный модуль 4-го поколения, чтобы успешно реализовать мини-версию ядерной батарейки».

Группа ученых компании разработала уникальный монокристаллический алмазный полупроводник всего 10 мкм в толщину, поместив пластинку ⁶³Ni толщиной 2 мкм между двумя алмазными полупроводниковыми преобразователями. Энергия распада от радиоактивного источника преобразуется в электрический ток, формируя автономный блок. В Betavolt сообщили, что ядерные батарейки компании имеют модульную конструкцию и могут объединяться в десятки или сотни автономных модулей и использоваться последовательно и параллельно, поэтому можно выпустить продукцию в виде батареек различных размеров и мощностей.

Кения продолжает разработку первого в стране исследовательского реактора, который станет ступенькой на пути к выполнению будущей ядерной энергетической программы, и предложила миссии МАГАТЭ провести партнерскую проверку по вопросу развития ее национальной ядерной инфраструктуры.

Андрей Ситников, который возглавлял Миссию по проведению комплексной проверки ядерной инфраструктуры для исследовательских реакторов и является техническим руководителем Секции исследовательских реакторов МАГАТЭ, сказал: «Кения продемонстрировала устойчивый и очень профессиональный подход к разработке своей программы по созданию исследовательского реактора. Мы отметили, что до принятия окончательного решения Кения проделала большую работу по разработке и подготовке законов и нормативных документов по активному вовлечению заинтересованных сторон в программу и по подготовке человеческих ресурсов как для будущего оператора, так и для регулирующего органа».

Группа экспертов в составе из восьми членов миссии из Индии и США и шести сотрудников МАГАТЭ провела в декабре девятидневную миссию по проведению проверки состояния развития ядерной инфраструктуры страны в соответствии с критериями этапа 1, предусмотренного в документе об основных этапах МАГАТЭ, который дает руководящие указания по подготовке проекта исследовательского реактора по 19 вопросам, начиная с вопроса по обеспечению ядерной безопасности и обращению с отходами и заканчивая вопросами финансирования.

Группа экспертов миссии выдала рекомендации и предложения по дальнейшему развитию ядерной инфраструктуры. Кения планирует ввести в эксплуатацию свой первый исследовательский реактор в начале 2030-х гг. В сентябре 2023 г. Агентство по атомной энергии Кении (NuPEA) объявило о потенциальном проекте строительства АЭС мощностью 1 000 МВт(э) в Килифи или в Квале.

Американские исследователи из Национальной лаборатории Айдахо (INL) и студенты в области ядерной инженерии Университета штата Айдахо (ISU) совместно разработали первую в мире цифровую копию ядерного реактора (виртуальный реактор), как сообщили в INL. Она представляет собой виртуальную копию реактора AGN-201, созданную в университете ISU.

При моделировании ядерных реакторов цифровые копии позволяют исследователям понять, как определенные изменения влияют на целую систему, не внося при этом необратимых изменений в сам физический реактор. В INL отметили, что такие цифровые копии могут сэкономить время и деньги для исследователей в области атомной энергетики, особенно по мере появления новых инновационных реакторов.

Цифровая копия реактора AGN-201 получает данные из реактора в режиме реального времени, а затем использует машинное обучение для прогнозирования эффективности производительности. Используя цифровую копию, исследователи могут взаимодействовать с реальным реактором в гибридной реальности (реальном и виртуальном виде) путем отслеживания данных. Согласно информации от INL, цифровые копии ядерного реактора могут в конечном итоге позволить операторам управлять реактором дистанционно. «Преимущества цифровой копии ядерного реактора огромны, − сказал Кристофер Риттер, менеджер INL по цифровой инженерии. − Цифровые двойники обеспечивают всестороннее понимание операций на объектах ядерного топливного цикла, укрепляя усилия в области ядерной безопасности и нераспространения».

По словам компании Sellafield Ltd, важный проект по модернизации электрической сети на площадке «Селлафилд» в Великобритании достиг знаменательного события. В рамках проекта по модернизации электрической распределительной сети (EDNUP) проводятся работы по обновлению системы электроснабжения на площадке «Селлафилд». В 2023 г. команды, принимающие участие в проекте, установили 33 бетонных фундаментных плиты, достигнув ключевой цели проекта.

Отмечается, что укладка плит на такой сложной и стесненной площадке как «Селлафилд» является непростой задачей. Для каждой плиты необходимо выполнить земляные работы на участках с неопределенными условиями грунта. Команда может столкнуться с такими проблемами, как обнаружение неожиданных трубопроводов, кабелей и даже асбеста, которые были проложены в земле в самом начале существования площадки.

После завершения работ EDNUP будет играть ключевую роль в модернизации всей электросети на площадке «Селлафилд», что повысит устойчивость объекта, окажет содействие аварийной выработке электроэнергии и обеспечит подключение новых зданий к источнику питания.

«Это огромный успех для проекта, в рамках которого обеспечивается поддержка основных активов [оборудования], создается устойчивость и изыскиваются новые возможности организации резервного питания для энергосети, − сказала Дженифер Каррутерс, глава отдела проектирования и управления площадкой Sellafield Ltd. − Каждый член команды может гордиться той ролью, которую он продолжает играть в реализации этого критически важного проекта».

На Объединенном европейском токамаке (JET) на площадке «Калхэм» Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) были проведены последние операции, ознаменовавшие собой конец 40-летнего периода новаторских экспериментов. 18 декабря на токамаке JET был выработан последний по счету 105 842 импульс − спустя четыре десятилетия после того, как 25 июня 1983 г. был произведен его первый импульс. Генеральный директор UKAEA, профессор сэр Ян Чапмен, который присутствовал на заключительном эксперименте с плазмой, сказал: «Это последнее знаменательное событие в 40-летней истории токамака JET. Десятилетние исследования с использованием JET специальными группами ученых и инженеров сыграли важную роль в ускорении развития термоядерной энергетики».

По данным UKAEA, день проведения заключительной операции по выработке плазмы на токамаке JET «продолжил расширение научных горизонтов, поскольку впервые в «Калхэме» была предпринята попытка достичь инвертированной формы плазмы, перед тем как намеренно направить электроны на внутреннюю стенку в целях улучшения понимания механизмов управления лучом и повреждений». В процессе выработки последнего импульса на одной из плиток токамака было выгравировано его название JET.

Как и в случае с предыдущими исследованиями на токамаке JET, результаты этих экспериментов будут использоваться для разработки Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER), строящегося в центре «Кадараш» во Франции. JET достиг целого ряда значительных результатов за эти годы, удерживая звание крупнейшего в своем роде реактора в мире до тех пор, пока в ноябре не была запущена в работу японская термоядерная передовая установка Torus-60 (сокращенное название JT-60SA). На токамаке JET впервые в мире удалось достичь контролируемого выделения термоядерной энергии, и в 1997 г. была установлена рекордная тепловая мощность в 16 МВт. В 2022 г. были удвоены предыдущие рекорды JET, поскольку в результате термоядерной реакции за 5 с было произведено в общей сложности 59 МДж тепловой энергии.

Итальянское государственное предприятие Societa Gestione Impianti Nucleari SpA (SOGIN) запустило процесс демонтажа корпуса реактора на кипящей воде, что, по словам компании, представляет собой самую сложную деятельность при выводе из эксплуатации реакторной установки на кипящей воде.

Выполняя работы совместно со своей дочерней компанией Nucleco, предприятие SOGIN проинформировало, что они уже сняли верхнюю часть корпуса реактора, поскольку переходят к заключительному этапу вывода ядерного объекта из эксплуатации на площадке в области Кампания.

Снятие крышки означает, что остальная часть корпуса реактора теперь может быть заполнена водой в реакторном канале. Это обеспечит естественный радиационный экран для последующих демонтажных работ, которые будут проводиться под водой, сообщили представители SOGIN.

Подготовительные работы, проведенные перед снятием крышки корпуса, включали восстановление вспомогательных электрических, вентиляционных и управляющих систем реакторного здания, а также контура, используемого для заполнения водой реакторного канала. Снятие крышки корпуса производилось под надзором Национальной инспекции по ядерной безопасности и радиационной защите Италии.

Работы по извлечению оборудования из верхней части корпуса реактора должны быть завершены в начале 2024 г., после чего, по информации SOGIN, будут начаты работы по демонтажу корпуса, а также систем и компонентов здания реактора.

АЭС «Гарильяно» с реактором на кипящей воде мощностью 150 МВт (э), который был подключен к энергосети в январе 1964 г., была остановлена в 1982 г. Италия приняла решение провести поэтапный отказ от ядерной энергетики в ходе референдума, последовавшего за аварией на Чернобыльской АЭС в 1986 г., а в 1999 г. было создано предприятие SOGIN, чтобы взять на себя ответственность за вывод из эксплуатации остановленных АЭС страны и выбор площадки для государственного хранилища РАО.

World Nuclear News, 22.12.2023

Министерство окружающей среды, энергетики и защиты климата Нижней Саксонии выдало компании PreussenElektra первое разрешение на вывод из эксплуатации и демонтаж АЭС «Гронде» (KWG).

В октябре 2017 г. компания PreussenElektra − дочерняя компания EOn Group − подала заявку на получение разрешения на вывод из эксплуатации и демонтаж реактора с водой под давлением мощностью 1 360 МВт(э).

После шестилетнего срока проверки Министерство окружающей среды в настоящий момент одобрило отдельные шаги процедуры по выводу из эксплуатации и демонтажу АЭС.

«В последние шесть лет многие коллеги работали над тем, чтобы сейчас мы могли держать это разрешение в руках, − сказал менеджер завода Питер Шварц. − Приятно, что теперь мы можем начать и претворить в жизнь нашу предварительно спланированную работу».

В компании сообщили, что с момента останова АЭС «Гронде» 31 декабря 2021 г. «были созданы предпосылки для демонтажа всей системы, то есть среди прочего была проведена дезактивация первого контура охлаждения, вывод из эксплуатации систем и компонентов, которые больше не требуются, и реорганизация персонала. Взамен были установлены и введены в эксплуатацию системы для обеспечения энергоснабжения работ».

Американская компания Orano USA при содействии нидерландской компании Mammoet, занимающейся подъемом тяжелых грузов, завершила извлечение секции 540-тонного корпуса реактора (RPV) на энергоблоке № 3 остановленной АЭС «Кристал-Ривер» во Флориде. Удаление корпуса реактора является частью проекта по ускоренному выводу объекта из эксплуатации.

Реакторная установка с водой под давлением мощностью 860 МВт(э) начала работать в 1976 г. и проработала в течение 33 лет до останова в 2009 г. Реактор был окончательно закрыт в 2013 г. Первоначально ожидалось, что вывод из эксплуатации займет 50 лет и завершится к 2074 г, а демонтаж начнется в 2067 г. Как правило, при выводе из эксплуатации все части ядерного реактора сегментируют, упаковывают и вывозят по частям, совершая до 80 перевозок, что является трудоемким и дорогостоящим процессом с повторяющимися операциями и соблюдением нормативных требований.

К 2018 г. все ОЯТ было перевезено в независимый пункт хранения ОЯТ на площадке, а в 2020 г. Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) одобрила передачу лицензии от компании Duke Energy партнерам по ускоренному выводу из эксплуатации ADP (совместному предприятию NorthStar Group Services и Orano USA). Впоследствии Комиссия по коммунальным услугам Флориды одобрила сделку, и предприятие ADP приступило к работам по дезактивации и демонтажу в конце 2020 г. вместо 2067 г.

Компания Orano разработала и запатентовала свой оптимизированный процесс сегментации, при котором сначала под водой проводится сегментация, извлечение и разделение на категории внутрикорпусных компонентов реактора с учетом их радиоактивности и с использованием системы классификации низкоактивных РАО Комиссии по ядерному регулированию США: A, B, C, выше класса C, что значительно ускоряет процесс вывода из эксплуатации.