Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) опубликовало обзор современного положения дел с исследовательскими ядерными реакторами, т.е таким реакторами, которые используются не для производства энергии на атомных электростанциях, а для других возможных применений ядерных технологий. Согласно опубликованной информации МАГАТЭ:
- за историю атомной отрасли в мире было построено более 800 исследовательских реакторов;
- в настоящее время в мире эксплуатируется 224 исследовательских реактора, строится 9;
- за последние 10 лет было построено 10 новых исследовательских реакторов;
- половина действующих исследовательских реакторов в мире сегодня имеют возраст более 40 лет, а около 70% – более 30 лет.
Мощность исследовательских реакторов может варьируется в диапазоне от 0 (таковые правильнее относить не к полноценным реакторам, а к критическим сборкам) до 200 МВт, но большинство из них имеют мощность менее 1 МВт (для сравнения, мощность типового энергетического реактора АЭС составляет 3000 МВт (тепловая) и 1000 МВт (электрическая).
Отмечается, что благодаря значительно меньшей мощности исследовательских реакторов и, соответственно, большей простоты в их управлении, их можно размещать не только в специализированных институтах и предприятиях, так и в учебных центров, что позволяет использовать их, помимо прочего, для обучения персонала, в т.ч. крупных АЭС.
Если основным продуктом реактора АЭС является электрическая, а также тепловая энергия, то основным полезным «продуктом» исследовательских реакторов является нейтронный поток, генерируемый в ходе цепной ядерной реакции, который может быть использован как в чисто исследовательских, так и практических применениях в различных областях, например:
- неразрушающий контроль;
- материаловедение (изучение рассеяния нейтронов различными материалами помогает понять структуру и строение этих материалов, в т.ч. на атомной и молекулярном уровне);
- изучение поведения материалов и аппаратуры в условиях сильного излучения, что необходимо, в частности для разработки аппаратуры, действующей на АЭС и в космическом пространстве;
- разработка новых материалов;
- радиационная стерилизация продуктов питания, семян, медицинской аппаратуры и др.
и др.
Одно из основных современных коммерческих применений исследовательских реакторов – это производство радиоизотопов, используемых в первую очередь в ядерной медицине. Это в первую очередь молибден-99 и технеций-99, а также ряд других изотопов редких элементов, которые невозможно получить иными способами.
Также, учитывая, что в различных исследовательских реакторах используется значительно более широкий спектр вариантов топлива, теплоносителя и вообще конструктивных деталей, то их можно использовать для отработки новых вариантов ядерного топлива и реакторных технологий, которые впоследствии могут быть использованы и на крупных АЭС. Если, например, самые первые проекты энергетических реакторов «произошли» от реакторов оборонного значения (например, прототипами уран-графитовых реакторов были промышленные реакторы по производству плутония), то, например, уже ядерная энергетика на быстрых нейтронах развивалась через последовательную цепь исследовательских «быстрых» реакторов всё увеличивающейся мощности (например, в СССР – сначала исследовательские БР-2 (1956), затем БР-5 (1958), затем БОР-60 (1968), и после них – первый энергоблок АЭС с быстрым реактором БН-350, затем – ныне действующие БН-600 и БН-800).
В докладе МАГАТЭ также подчёркивается активное участие Агентства в помощи различным странам, особенно развивающимся, в создании и в безопасной эксплуатации и последующему выводу из эксплуатации исследовательских реакторов, в т.ч. нынешняя крупная программа по переводу их с высокообогащённого на низкообогащённое топливо.https://www.atomic-energy.ru/news/2020/08/11/106202
