Ядерный ренессанс Британии: графит из отходов станет ценным ресурсом

Манчестерский университет получил 13 миллионов фунтов стерлингов на руководство прорывной программой ENLIGHT, способной переопределить роль графита в ядерной энергетике. Этот проект – ключевой шаг на пути к развертыванию в Великобритании усовершенствованных модульных реакторов нового поколения.

Финансирование пятилетней инициативы складывается из гранта в размере 8,2 миллиона фунтов от Совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC) и еще 5 миллионов от промышленных партнеров и вузов. Программа призвана решить две взаимосвязанные задачи: обеспечить страну ядерным графитом собственного производства и найти способ управления существующими графитовыми отходами.

Графит является критически важным компонентом для многих конструкций усовершенствованных модульных реакторов, включая высокотемпературные газоохлаждаемые и солевые реакторы. Он выполняет функцию замедлителя, который помогает эффективно и безопасно поддерживать цепную реакцию. При этом на данный материал может приходиться до трети стоимости строительства реактора, а Великобритания сегодня полностью зависит от его импорта.

«Ядерный графит играет жизненно важную роль в безопасности и эффективности современных реакторов, однако Великобритания в настоящее время полагается на зарубежных поставщиков этого материала», – подчеркивает руководитель проекта, профессор Эбби Джонс. Она добавляет, что ENLIGHT заложит основу для восстановления британской цепочки поставок, одновременно «превращая растущий поток отходов в ценный ресурс». Ситуация усугубляется тем, что к 2028 году существующий парк усовершенствованных газоохлаждаемых реакторов будет выведен из эксплуатации, а на хранении уже находится более 100 000 тонн облученного графита.

Программа ENLIGHT будет развивать графитовые технологии по трем основным направлениям. Первое – устойчивое использование графита, включая разработку методов безопасной дезактивации и переработки облученного материала для повторного применения. Второе – создание новых видов графита, способных выдерживать экстремальные условия внутри реакторов нового поколения. Третье направление сосредоточено на изучении поведения этих материалов в рабочих условиях для максимального увеличения их срока службы и эффективности.

Реализация этих планов, по оценкам, может сэкономить Великобритании около 2 миллиардов фунтов стерлингов на долгосрочных расходах по управлению отходами и укрепить ее позиции в области ядерного материаловедения. Проект объединит усилия ученых из университетов Манчестера, Оксфорда, Плимута и Лафборо. Например, исследователи из Лафборо будут использовать передовое компьютерное моделирование для прогнозирования поведения графита в условиях высоких нагрузок, а команда из Плимута сосредоточится на микроскопической структуре переработанного материала для обеспечения его безопасности.

Помимо научных исследований, ENLIGHT инвестирует в подготовку кадров для расширения британского научного сообщества. Обучение нового поколения ученых и инженеров рассматривается как важнейший элемент для достижения цели правительства по вводу 24 ГВт новых ядерных мощностей к 2050 году. Таким образом, программа не только решает насущные проблемы поставок и отходов, но и позиционирует страну как центр ядерных инноваций, что должно укрепить энергетическую безопасность и ускорить переход к нулевым выбросам.