30 проектов к 30-летию НЯЦ РК!

30 лет назад Национальный ядерный центр Республики Казахстан приступил к реализации важнейших задач в области мирного использования атомной энергии. С этого момента начался непрерывный процесс развития. В короткие по историческим меркам сроки с участием высокопрофессиональных специалистов удалось успешно решить сложный комплекс проблем по ликвидации инфраструктуры проведения ядерных испытаний, завершить работы по ликвидации последствий испытаний ядерного оружия, а также создать научно-техническую, технологическую и кадровую базу для развития атомной энергетики в Республике Казахстан. Сегодня мощный научный потенциал, четкая стратегия развития, крепкий профессиональный коллектив – наша гордость. Мы доказали, что способны на разные свершения и умеем успешно преодолевать все трудности.

О 30 крупных проектах предприятия за 30-летнюю историю развития читайте в наших публикациях.

Проект № 1. 1993-2022 гг.

Создание и модернизация экспериментальной базы для обоснования надежности и безопасности объектов атомной и термоядерной энергетики

Национальный ядерный центр является обладателем современной экспериментальной базы для обоснования надежности и безопасности объектов атомной и термоядерной энергетики.

Это два исследовательских ядерных реактора, экспериментальные стенды и установки, хранилище источников ионизирующего излучения, казахстанский материаловедческий токамак КТМ, а также крупнейшая в мире природная лаборатория – СИП.

С образованием Национального ядерного центра Республики Казахстан развитие экспериментальной базы, ориентированной на решение задач обоснования надежности и безопасности атомной энергетики, получило новый мощный импульс, при этом основными заказчиками этих работ в 90-х годах прошлого века становятся зарубежные, в основном японские научные организации и промышленные компании. На реакторных экспериментальных комплексах Национального ядерного центра началась и успешно продолжается в настоящее время реализация широкого спектра экспериментальных исследований в обоснование безопасности объектов ядерной и термоядерной энергетики. Для этих целей, наряду с исследовательскими реакторами ИГР и ИВГ.1М используются нереакторные экспериментальные стенды и установки (стенды АНГАРА, EAGLE, ВЧГ, ППУ и др.).

Реактор ИГР является уникальным источником нейтронов, плотность потока которых на несколько порядков превышает это значение в любом из гражданских энергетических реакторов. Это качество реактора ИГР позволяет реализовать широкий спектр режимов предельных нагрузок на топливо реакторов АЭС, которые могут возникнуть вследствие тяжелой аварии, и, тем самым, обеспечить возможность моделирования аварийных условий эксплуатации ядерного топлива АЭС вплоть до его плавления. На реакторе реализуются эксперименты по проектам EAGLE (Япония), БРЕСТ (Россия), осуществляется подготовка к экспериментам по программе SAIGA (Франция).

Реактор ИВГ.1М (стенд ЛИАНА, ампула ПРОТОН-1 и др.) с 1993 года по настоящее время использовался в рамках международного сотрудничества по проекту создания международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР для исследований в обоснование выбора кандидатных материалов для его первой стенки и бланкета, а также для изучения взаимодействия конструкционных материалов ИТЭР с изотопами водорода в условиях реакторного облучения (характеристики водородопроницаемости, накопления и выделения водорода и его изотопов из материалов). После завершения конверсии активной зоны реактора (2023 г.) на низкообогащенный уран эти исследования будут продолжены.

Стенд АНГАРА с многоцелевой установкой ЛАВА-Б, созданной в 2010 году на базе установок ЛАВА/СЛАВА (1993 г.), предназначен для исследований заключительных стадий тяжелых аварий водоохлаждаемых реакторов. Установка ЛАВА-Б позволяет получить до 60 кг расплава кориума с температурой до 3200 К и обеспечивает широкие возможности для изучения взаимодействия кориума с водой, материалами корпуса реактора, бетоном, материалами защитных покрытий ловушек расплава, в том числе с имитацией остаточного энерговыделения в расплаве. На стенде выполнены эксперименты по программам COTELS, IVR-AM, INVECOR, CORMIT, Fukushima Debris (Япония).

В 2000 году началась эксплуатация стенда EAGLE, на котором выполняются эксперименты в обоснование безопасности перспективного реактора на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, создаваемого в Японии. Стенд EAGLE обеспечивает возможность определения параметров перемещения расплава при взаимодействии с натрием, исследований условий охлаждения и фрагментация расплава в бассейне натрия, условий охлаждения расплава при его периодическом осушении и затоплении натрием и др.).

Стенд ВЧГ-135 предназначен для выполнения высокотемпературных, до 3000°С, материаловедческих исследований на образцах небольших размеров. Стенд обеспечивает возможность измерений электрофизических свойств, температуры фазовых переходов, исследований высокотемпературных взаимодействий кориума с конструкционными материалами и получения компактных слитков кориума заданного состава. Используется, в основном, для проведения маломасштабных экспериментов в дополнение к полномасштабным экспериментам, выполняемым на стендах АНГАРА и EAGLE.

Имитационный стенд с плазменно-пучковой установкой разработан для имитации периферийной плазмы токамаков в области дивертора и исследования ее взаимодействия с поверхностью конструкционных материалов. Плазменно-пучковая установка (ППУ) является единственной в своем роде установкой в Республике Казахстан, которая предназначена для изучения физики плазмы и исследования плазменно-поверхностного взаимодействия. В настоящее время реализуются проекты по оценке ресурса эксплуатации конструкционного бериллия, модификации поверхности плазмообращенного вольфрама и по изучению свойств оловянно-литиевой эвтектики в условиях воздействия водородной и дейтериевой плазмы в обоснование тритиевой безопасности. Материаловедческий комплекс оснащен современным оборудованием и приборами: минифрезерным станком с ЧПУ, автоматической шлифовально-полировальной станцией, сканирующим электронным микроскопом с энергодисперсионным спектрометром, стереоскопическими и металлографическими микроскопами, автоматическими микро- и макротвердомерами, универсальными испытательными машинами, установкой термогравиметрического анализа и другими приборами и оборудованием, удовлетворяющим всем современным требованиям к качеству результатов материаловедческого анализа процессов, протекающих при электротермическом или реакторном моделировании тяжелых аварий энергетических реакторов.