Các chuyên gia Nga trong lĩnh vực vật lý hạt nhân đã phát triển gói phần mềm sẽ giúp mô hình hóa việc xử lý nhiên liệu hạt nhân trong khuôn khổ dự án Nga "Đột phá" (PRORYV). Bằng cách đó sẽ tạo đà nắm vững một cách hiệu quả các công nghệ cần thiết cho sự phát triển năng lượng hạt nhân trong tương lai.

Thiết bị của nhà máy điện hạt nhân Beloyarskaya. Ảnh: Sputnik.

Dự án "Đột phá" hướng tới mục tiêu thử nghiệm công nghệ đóng kín chu trình nhiên liệu hạt nhân trên cơ sở lò phản ứng neutron nhanh. Theo quan điểm của các chuyên gia, thực tế sử dụng kết quả của dự án sẽ tạo lập điều kiện tiên quyết củng cố vị thế thủ lĩnh của Nga trên thị trường công nghệ hạt nhân của thế giới.

Trong khuôn khổ dự án "Đột phá" sẽ thực thi dự án lò phản ứng điện hạt nhân thế hệ mới với lò phản ứng nhanh với bộ làm mát natri BN-1200 và dự án thí điểm tổ hợp năng lượng với lò phản ứng “nhanh” với bộ làm mát kim loại nặng chì BREST-OD-300.

Khái niệm về mạch chu trình nhiên liệu đóng kín dành cho những lò phản ứng này còn dự trù cả tính tự đảm bảo bằng “hạt nhân nóng” plutonium, mà khâu chiết xuất thực hiện trên uranium nghèo được dùng ở vai trò vật liệu thô. Do đó, chế độ công việc cụ thể của lò phản ứng và đặc tính của nó cần được lựa chọn sao cho đạt tới trình độ tự phân hạch của lò phản ứng, và duy trì trong suốt thời gian vận hành. Như vậy, đặt ra nhiệm vụ mô hình hóa quá trình xử lý nhiên liệu hạt nhân với thể loại lò phản ứng này.

Để giải quyết nhiệm vụ đó, các chuyên gia của Đại học Tổng hợp Quốc gia Nghiên cứu hạt nhân Moscow (MEPhI) phối hợp với các đồng nghiệp từ Trung tâm nghiên cứu quốc gia "Viện Kurchatov" đã phát triển gói phần mềm (code) REPRORYV, mô phỏng quá trình xử lý nhiên liệu hạt nhân bên ngoài lò phản ứng.

Như các sáng chế gia giải thích với RIA Novosti, chương trình code REPRORYV (Recycle for PRORYV) mô hình hóa quá trình tải và nạp nhiên liệu hạt nhân vào khu vực hoạt tính của lò phản ứng "nhanh" và tái chế. Mục đích tạo lập mã code là phân tích tính khả thi của chế độ lò phản ứng tự đảm bảo nhiên liệu trong suốt thời gian phục vụ.

Với sự hỗ trợ của mã code mới có thể đánh giá tác động của plutonium trong nhiên liệu hạt nhân, các điều kiện tái chế nhiên liệu, sự thất thoát trong quá trình chế xuất với đặc tính vật lý-neutron của lò phản ứng. Việc hiểu được những yếu tố nào và tác động ra sao đến những đặc tính này là cực kỳ quan trọng dưới góc độ đảm bảo hoạt động chắc chắn và an toàn của lò phản ứng hạt nhân.

Như lời ông Georgy Tikhomirov, Phó Viện trưởng Viện Vật lý hạt nhân và Công nghệ của MEPhI thông báo với RIA Novosti, mã code REPRORYV là độc đáo theo nghĩa nó thích hợp để mô hình hóa xử lý nhiên liệu không chỉ với loại lò phản ứng nhanh hiện đang vận hành mà còn dành cho bất kỳ loại lò tiềm năng nào khác thuộc loại như vậy.

Ngoài ra, với sự hỗ trợ của tổ hợp chương trình phần mềm mới, có thể tính toán đặc tính vật lý-neutron của bất kỳ thành phần nhiên liệu hạt nhân. Bên cạnh đó, mã code REPRORYV cho phép giải quyết nhiệm vụ đảm bảo vật liệu tự phân tách của lò phản ứng "nhanh" hoạt động trong cái được gọi là hệ thống thành phần kép của năng lượng hạt nhân - kết hợp với lò phản ứng nhiệt, tạo thành cơ sở của năng lượng hạt nhân hiện đại./.