Ренессанс атомной энергетики в Швеции и программа SUNRISE

Ядерная энергия является ключевым компонентом глобальной устойчивой энергетической системы. Королевский технологический институт KTH имеет давнюю традицию исследований, инноваций и развития технологий ядерной энергетики. KTH имеет единственную в настоящее время действующую магистерскую программу в области ядерной энергетики в Швеции, которая также выдается в качестве международной магистратуры в рамках InnoEnergy EMINE и управляется подразделением ядерной инженерии факультета физики KTH. В настоящее время ожидается рост как этой программы, так и образования и исследовательской деятельности в области ядерной инженерии в Швеции, обусловленный ускоряющимся ядерным ренессансом.

Энергетический кризис в Европе, который резко усугубился вторжением России в Украину, поставил вопросы энергетической безопасности и энергетической независимости на первое место в политической и общественной повестке дня. В Швеции, которая уже почти углеродно-нейтральна в производстве электроэнергии, крупные и амбициозные инфраструктурные проекты, которые лежат в основе шведской национальной стратегии электрификации по преобразованию промышленности и транспорта, потребуют огромного количества электроэнергии, а также энергии, не содержащей ископаемого топлива. технологическое тепло и водород. Новое правительство Швеции недавно объявило о выделении дополнительных 25 миллионов евро на исследования в области ядерной энергетики в течение следующих трех лет. Они предложили отказаться от старого политически мотивированного законодательства, которое ограничивает количество и расположение ядерных энергетических реакторов, и намечают дорожную карту для развития устойчивой энергетической системы на будущее. Внимание, вызванное этим промышленным развитием, привело к увеличению спроса на повышение квалификации, высшее образование, а также на разработку и продвижение современных исследовательских программ.

В последние годы исследования и инновации в KTH были направлены на малые модульные реакторы (SMR), но в целом охватывается широкий круг тем. Охватываемые исследования включают фундаментальные исследования взаимодействия радиационных веществ, физики реакторов, проектирования и анализа безопасности современных реакторов, разработки современных сталей, ядерного материаловедения и радиационного повреждения, разработки ядерного топлива, моделирования, воздействия и определения характеристик, испытаний и моделирования материалов и компоненты в высокотемпературных тяжелых жидких металлах, разработка и оптимизация современных методов Монте-Карло и теплопередачи в воде до сверхкритического состояния.

Исследования в области ядерной энергии имеют особый спрос на экспериментальную инфраструктуру, необходимую для прогресса. Во многих случаях инфраструктуру можно использовать совместно с другими областями науки для достижения оптимальной синергии. В KTH исследователи ядерной энергетики используют несколько лабораторий синтеза и определения характеристик материалов, где электронная микроскопия, искровое плазменное спекание, рентгеновская дифракция и другие инструменты несут наибольшую нагрузку. Исследования в области реакторных технологий, изучение гидродинамики, теплопередачи и механики также могут извлечь выгоду из центральной экспериментальной инфраструктуры. Для ядерных материалов, особенно тех, которые содержат актиниды, или образцов, подвергшихся облучению, существует острая потребность в специализированной инфраструктуре, способной справиться с особенностями этих материалов. Для ураносодержащих проб часто можно использовать стандартное оборудование после того, как устранена опасность загрязнения, но для проб, которые могут активировать окружающую среду или представлять радиологическую опасность, необходимо использовать специальные экспериментальные установки, защищенные от радиации.

В KTH находится одна из двух университетских лабораторий в Швеции, которая занимается изготовлением ядерного топлива, его воздействием, определением характеристик и анализом, но не с материалами, которые более активны, чем необлученный уран. В КТН также имеются специализированные лаборатории по тяжелым авариям, которые используются как для отдельных исследований последствий, так и для комплексных испытаний, например, с имитаторами кориума. В Чалмерсе есть специальная топливная лаборатория, которая может работать с активными материалами. В Университете Уппсалы находится национальная установка ионного пучка, которая используется для имплантации, изучения радиационных повреждений и определения характеристик материалов. В Технологическом университете Лулео находится лаборатория Триболаборатории, располагающая широким спектром современного трибологического оборудования. На национальном уровне Швеция имеет хорошие возможности для продвижения технологий ядерной энергетики, но до сих пор нет четкой национальной исследовательской стратегии, которая включала бы поддержку критически важной инфраструктуры для сектора ядерной энергетики.