Kevesebb radioaktív hulladék, nagyobb biztonság

Gázhűtésű gyorsreaktorral kapcsolatos kutatások a BME Nukleáris Technikai Intézetében.

A gázhűtésű gyorsreaktor (Gas-cooled Fast Reactor, GFR) egyike azoknak az ún. negyedik generációs atomreaktor típusoknak, amelyektől azt várják, hogy 2030 utáni üzembeállásukkal jelentősen javítsák a nukleáris üzemanyag hasznosításának hatásfokát és csökkentsék a keletkező radioaktív hulladék mennyiségét, környezeti veszélyességét. A hélium gázzal hűtött reaktor jelentős fenntarthatósági és biztonsági előnyökkel kecsegtet, ugyanakkor megvalósítása komoly anyagtechnológiai kihívások elé állítja a tervezőket.

A BME Nukleáris Technikai Intézetének (BME NTI) kutatói kollektívája évekkel ezelőtt bekapcsolódott a gázhűtésű gyorsreaktorral kapcsolatos kutatásokba. Ennek legfontosabb lépése volt az Európai Unió 7. kutatás-fejlesztési keretprogramjában támogatást nyert nemzetközi GoFastR projekthez való csatlakozás. Ezt segítette az is, hogy a BME NTI sikeresen pályázott a Nemzeti Fejlesztési Ügynökség Új Széchenyi terv keretében megjelent EU Bonus pályázati kiírására, amely az Európai Unió által támogatott projektek önrészéhez nyújt hozzájárulást.

A projekt során a BME NTI szakemberei foglalkoztak a gázhűtésű gyorsreaktor üzemanyag-ciklusának vizsgálatával, igazolva, hogy a reaktor képes lehet a hagyományos könnyűvizes reaktorok által termelt radioaktív hulladék egy részének feldolgozására is. Részletes számítógépes szimulációkkal vizsgálták a megvalósítás első lépéseként tervezett ALLEGRO kísérleti gázhűtésű gyorsreaktor üzemanyag-kazettáit és aktív zónáját. Ennek során tett észrevételeik a reaktor terveinek további finomítást igénylő részleteire mutattak rá, és beépülnek a további fejlesztésekbe.

A BME NTI-ben készült számítási eredmények a hélium hűtőközeg hőmérséklet-eloszlására az ALLEGRO kísérleti gázhűtésű gyorsreaktor tervezett üzemanyagkazettájában. Megfigyelhető a kazetta sarkánál a kisebb átáramlási keresztmetszet következtében kialakuló magasabb hőmérsékletű régió. A számítások egyik célja az ilyen forró pontok felderítése, hogy azok a tervek megfelelő módosításával kiküszöbölhetők legyenek.

A három éves GoFastR projekt 2013. február 28-i zárulásával nem fejeződtek be a gázhűtésű gyorsreaktorral kapcsolatos kutatások a BME-n. A BME NTI bekapcsolódott ugyanis az MTA Energiatudományi Kutatóközpont által koordinált, szintén az EU 7. keretprogramjában támogatást nyert ALLIANCE projektbe is, amely az ALLEGRO kísérleti reaktor közép-európai megvalósíthatóságát vizsgálja.

Dr. Aszódi Attila egyetemi tanár, igazgató és Szieberth Máté egyetemi adjunktus, projektvezető (BME Nukleáris Technikai Intézet) összefoglalója