Nga sẽ chi 100 tỷ rúp để giành quyền thống trị thế giới

Chuyên gia Sergey Savchuk viết, bước này là sự tiếp nối hợp lý của dự án quốc gia thứ 14 "Phát triển thiết bị, công nghệ và nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực sử dụng năng lượng nguyên tử ở Liên bang Nga cho giai đoạn đến năm 2024" (RTTN) . Cách đây đúng một năm, vào tháng 2 năm 2021, Vladimir Putin đã phê duyệt dự án này, và đây là điểm khởi đầu cho việc phát triển những chương trình khác nhau trong hàng loạt lĩnh vực khoa học chuyên sâu. Dự án quốc gia tính đến các hướng đầy triển vọng trong quá trình phát triển ngành năng lượng hạt nhân. Các chuyên gia của Rosatom cho rằng, trong tương lai gần, ngành công nghiệp này sẽ không còn là nguyên khối và sẽ được chia thành hai thành phần cơ bản. Ở đây nói về sự ra đời của các cơ sở kép trong lĩnh vực năng lượng, khi các cơ sở nhiệt điện thông thường sẽ được đồng bộ hóa với sự trợ giúp của các lò phản ứng nhanh.

Theo hướng thứ nhất của dự án này, các chuyên gia đã bắt đầu phát triển lò phản ứng VVER-S theo công nghệ điều khiển quang phổ - kiểm soát các đặc tính của lò phản ứng bằng cách thay đổi tỷ lệ nước và uranium trong lõi. Công nghệ này không chỉ giúp tăng năng suất, khả năng điều khiển và độ tin cậy của các lò phản ứng mà còn tiết kiệm đáng kể nhiên liệu, tức là nó sẽ giảm tiêu thụ uranium tự nhiên, mà trữ lượng của nó trên hành tinh chúng ta không phải là vô tận. Dự kiến, việc xây dựng tổ máy đầu tiên theo công nghệ VVER-S sẽ bắt đầu sớm nhất vào năm 2028. Bước tiếp theo trong lĩnh vực phát triển các lò phản ứng thế hệ mới là VVER-SKD, nước trong các mạch của nó sẽ chịu áp suất siêu tới hạn. Các nhà khoa học Nga có thể thực hiện bước đột phá khoa học nếu tạo ra lò phản ứng SKD có khả năng tái tạo nhiên liệu một cách độc lập, tức là sẽ có chu trình nhiên liệu hạt nhân khép kín.

Hướng thứ hai thậm chí còn thú vị hơn. Kể từ năm 2013, trong khuôn khổ dự án khoa học "Đột phá" (PRORYV), các nhà khoa học tiến hành các công việc để tạo ra một khu phức hợp công nghiệp dựa trên lò phản ứng neutron nhanh với chất làm mát bằng chì BREST-OD-300. Các chuyên gia Nga hy vọng rằng, đến năm 2024 họ sẽ hoàn thành phần lớn khối lượng công việc xây dựng khu phức hợp sản xuất và chế biến nhiên liệu nitrua uranium-plutonium đậm đặc. Ý tưởng chính của các kỹ sư điện là như sau: trong tương lai gần, các lò phản ứng VVER và BREST hoạt động song song với nhau sẽ chuyển sang chu trình nhiên liệu phụ thuộc tối thiểu vào nguồn cung cấp từ bên ngoài, sẽ tăng cường sản xuất điện vì lợi ích của người dân và các ngành công nghiệp, và sẽ làm tăng đáng kể độ tin cậy của hệ thống năng lượng, đảm bảo nguồn cung cấp điện không bị gián đoạn. Nghĩa là, hệ thống thế hệ mới sẽ không sợ những biến động theo mùa về giá năng lượng hoặc những biến động nhiệt độ. Cùng với đó, kể từ năm 2015, Nga xây dựng lò phản ứng hạt nhân neutron nhanh đa chức năng MBIR, đây là lò phản ứng thế hệ thứ tư, tại cơ sở này sẽ thực hiện những thí nghiệm độc đáo, cải thiện các công nghệ sản xuất đồng vị và vật liệu mới.

Dự án RTTN cũng bao gồm một chương trình riêng biệt "Năng lượng hạt nhân mới". Những lò phản ứng nhỏ với công suất dưới 300 megawatt là xu hướng công nghệ hứa hẹn nhất trong đó. Một ví dụ là dự án nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên trên thế giới Akademik Lomonosov đã được thực hiện thành công. Nhà máy điện này đang neo đậu ở cảng Pevek và tạo ra 70 MW điện cho cư dân của một thị trấn nhỏ trên bán đảo Chukotka ở vùng Bắc Cực. Nhà máy điện nổi không gây ô nhiễm phóng xạ. Bây giờ đại diện của các quốc gia có các địa điểm xa xôi và hải đảo hướng tới Rosatom. Việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân tiêu chuẩn ở các quốc gia như vậy là không hợp lý cả từ quan điểm chi phí và quan điểm thừa năng lượng, nhưng, các lò phản ứng nhỏ có thể giúp bảo đảm cung cấp đủ điện.

Các kỹ sư điện trong nước đã rút ra kết luận này cách đây rất lâu, chính bởi vậy Nga đã phát triển kế hoạch xây dựng và sử dụng các lò phản ứng RITM-200 để giải quyết vấn đề này. Mục tiêu cơ bản mà các kỹ sư Nga phải đối mặt là giảm chi phí vận hành lò phản ứng nhỏ thử nghiệm từ 5.000 USD/MW hiện tại xuống còn 50-60 USD/MW - một mức giá hấp dẫn. Ngoài ra, cần phải giải quyết vấn đề đồng bộ hóa trên tất cả thiết bị, bởi vì Philippines rất quan tâm đến các công nghệ của Nga, đồng thời Nga lên kế hoạch xây dựng lò phản ứng nhỏ đầu tiên ở Chukotka. Theo đó, lò phản ứng mới phải được bảo vệ đồng thời khỏi cái nắng nhiệt đới và cái lạnh của vùng Bắc Cực. Theo các chuyên gia, nếu đạt được thành công trong lĩnh vực này, Rosatom sẽ có thể kiểm soát 20% thị trường toàn cầu ứng dụng các sản phẩm này vào năm 2030.

Ngoài dự án RTTN, Nga còn có chương trình quốc gia phát triển nhiên liệu hydro. Các chuyên gia đang đưa vào hoạt động các lò phản ứng làm mát bằng khí nhiệt độ cao (HTGR). Tính năng chính của chúng là hệ thống helium hoạt động với nhiệt độ đầu ra lên đến 950 độ C và nhiệt năng này có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp liên quan. Ví dụ, tại các nhà máy luyện kim hoặc nhà máy sản xuất dầu nhớt. Ngoài ra còn có một hướng ít được biết đến như y học nguyên tử. Ở đây nói về việc tạo ra các loại thiết bị phức tạp. Ngày nay, hai tập đoàn - General Electric của Mỹ và Siemens của Đức – đang kiểm soát thị trường thiết bị y tế hạt nhân có nhu cầu lớn và cực kỳ đắt tiền, còn Nga hầu như không hiện diện trên thị trường này. Trong khi đó, Rosatom đang tích cực làm việc trong lĩnh vực này, phát triển các hệ thống máy xạ trị ung thư và thiết bị hỗ trợ tim mạch, và có kế hoạch thành lập một loạt các trung tâm y học hạt nhân.

Một bài viết là không đủ để liệt kê tất cả các dự án và kế hoạch hạt nhân của Nga. Đồng thời, có chú ý đến quy mô lớn của các dự án hiện có, tôi có thể nói rằng, một trăm tỷ rúp (khoảng một tỷ đô la) trong khối lượng công việc to lớn như vậy là không nhiều. Tức là, chính phủ Liên bang Nga có thể bị khiển trách không phải vì sự xa hoa, mà vì giữ thái độ thận trọng, tiết kiệm các khoản chi ngân sách.