近日，俄罗斯AI Leipunsky物理与动力研究所(IPPE，Rosatom科学部门的一部分)已正式启动测试，旨在验证VVER-S光谱控制反应堆核心的中子物理特性。
VVER-S作为一种颇具前景的轻水反应堆，适用于600 MWe容量的发电机组。其独特之处在于燃料燃烧期间堆芯反应性储备变化的频谱调节，这一特性是由反应堆满负荷运行时水-燃料比的变化所引起的。
在此次测试中，俄罗斯原子能公司TVEL燃料公司以及俄罗斯原子能公司燃料部门的多家企业，包括西伯利亚化学联合企业(SSC)、机械制造厂(MSZ)和库尔恰托夫研究所，均参与了工作的各个阶段。这些企业的贡献涵盖了实验研究的准备、设计文件的制定，以及后续实验所需各种元件的制造，如燃料棒、吸收元件(PEL)、各种模拟器和置换器等。
值得一提的是，用于实验研究的混合氧化物(MOX)燃料棒由能源级钚制成，由位于Seversk的SSC制造并供应给IPPE。为了进行中子物理研究，还对BFS-1临界核台的设计和操作文件进行了相应的更改。
BFS综合设施负责人亚历山大·朱可夫(Alexander Zhukov)介绍，在实际发射之前，团队制作了一个不包含核材料的关键组件模型，并提交了核安全委员会进行审查。该委员会检查了所有关键系统和人员的准备情况、物理发射控制程序，并批准了物理发射控制。获得许可后，模型被分成几部分，并换成了含有钚的真正燃料棒。
2023年，IPPE专家在BFS-1临界台上开始了对带光谱调节的VVER-S反应堆堆芯中子物理参数的大规模实验研究。该反应堆装置是VVER反应堆的改进型，不仅使用了MOX燃料，还配备了附加系统来调节堆芯中的裂变反应光谱。这项工作将分几个阶段进行：第一阶段在2023-2024年，以经典的管块版本组装临界组件用于BFS综合体;第二阶段则从2025年开始，在对BFS-1临界台运行许可证条款进行更改后，安装一个装满水的中央插入物(罐)和装有MOX燃料的VVER-S燃料棒。
VVER-S反应堆装置是VVER技术不断发展的成果，旨在提高其技术和经济参数。首批此类反应堆装置计划在摩尔曼斯克地区的科拉-II核电站建造。其创新之一在于能够用光谱控制裂变反应，而非传统的硼酸方法。通过这种调节方式，过量的中子将被U238核吸收并导致PU239的形成，从而延长燃料寿命、提高容量利用率并改善反应堆的经济特性。对使用MOX燃料的VVER反应堆中子物理特性的研究，将推动VVER和BN反应堆双组分核能的进一步发展。
基于研究结果，俄罗斯原子能公司的科学家们计划证实采用MOX燃料的VVER反应堆装置(包括未来有前景的装置)在不同模式下的中子物理特性和运行安全性。
此外，BFS快速物理测试设施包括两个临界测试设施BFS-1和BFS-2，为研究快堆物理、解决安全问题、优化活动区和验证封闭燃料循环参数提供了独特的实验基础。至今已有超过150个临界组件在临界台上组装和检查。而BFS-1和BFS-2半个多世纪的成功运行也促使其进行了技术改造，这项改造是在2012-2016年联邦核能目标计划框架内完成的。
