W dniach 13–16 lutego 2024 roku odbyła się trzecia wizyta zespołu projektowego Zakładu Energetyki Jądrowej i Analiz Środowiska z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Japonii, która związana była z odbiorem kolejnej partii dokumentacji technicznej dostarczanej przez JAEA (Japan Atomic Energy Agency – Japońska Agencja Energii Atomowej). Spotkanie ekspertów realizowane było w ramach prac nad projektem podstawowym badawczego reaktora wysokotemperaturowego chłodzonego gazem HTGR-POLA (High Temperature Gas-cooled Reactor – POLski Atomowy). W ramach wyjazdu odbyły się również dwie wizyty techniczne, w fabryce paliwa Nuclear Fuel Industries, Ltd. w Tokai oraz w fabryce grafitu Toyo Tanso Co., Ltd. w Takuma. Celem wizyty była dyskusja na temat rozwiązań technicznych dla badawczego HTGR i nawiązanie kontaktu z przedstawicielami łańcucha dostaw elementów wewnątrzreaktorowych dla projektowanego reaktora.

W składzie 10-osobowej delegacji przebywającej w Japonii, znaleźli się eksperci z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) W grupie ekspertów znaleźli się specjaliści związani z bezpieczeństwem reaktorowym, eksploatacją rektorów, konstruktorzy i eksperci projektujący część konwencjonalną obiektu jądrowego. Grupie przewodniczył prof. Mariusz Dąbrowski – kierownik zespołu projektowego reaktora HTGR-POLA, dyrekcję NCBJ reprezentował dr Józef Sobolewski – pełnomocnik dyrektora NCBJ ds. Rozwoju Reaktorów Wysokotemperaturowych. Odbyli oni zamknięte spotkania z przedstawicielami JAEA – dr Nariaki Sakabą, Dyrektorem zarządzającym projektem HTGR oraz przedstawicielami japońskiego MEXT (Ministerstwa Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii) pod przewodnictwem Pana Hayashi Takahiro, Dyrektora Generalnego Biura Badań i Rozwoju. Prof. Dąbrowski spotkał się także na Uniwersytecie Tokijskim z Dziekanem Wydziału Inżynierii prof. Kouhei Tsumoto oraz specjalistą technologii HTGR prof. Koji Okamoto w celu omówienia współpracy na bazie podpisanego w 2019 roku porozumienia naukowego. Owocem tego spotkania będzie wymiana naukowa pracowników Zakładu Energetyki Jądrowej i Analiz Środowiska NCBJ i Uniwersytetu Tokijskiego w bieżącym roku.

W dwudniowych spotkaniach, w czasie których przedstawione zostały elementy dokumentacji technicznej, które będą transferowane w ramach podpisanego kontraktu NCBJ-JAEA do dnia 31 marca 2024, brali udział przedstawiciele instytutu JAEA oraz firm Toshiba ESS (Toshiba Energy Systems and Solutions) i MHI (Mitsubishi Heavy Industries) oraz Fuji Electric. Grupie japońskiej przewodniczył dr Hirofumi Ohashi – zastępca dyrektora Biura Zarządzania Projektem HTGR w JAEA. Poruszone tematy obejmowały zagadnienia związane z dokumentacją elementów zawartych wewnątrz zbiornika reaktora, komponentów obiegu chłodzenia reaktora – dmuchawy oraz systemu obioru ciepła powyłączeniowego będącego kluczowym elementem bezpieczeństwa HTGR. Dostarczona dokumentacja będzie niezbędna do przeprowadzenia analiz bezpieczeństwa dla HTGR-POLA, które są konieczne do przedłożenia do Państwowej Agencji Atomistyki w celu pozytywnego zakończenia procesu wydawania zezwolenia na budowę i funkcjonowanie obiektu jądrowego.

Istotnym elementem spotkania była dyskusja nad możliwościami rozszerzenia współpracy pomiędzy NCBJ i JAEA, poza trwający obecnie kontrakt oraz zakres udziału strony japońskiej w tworzeniu kolejnego etapu projektu technicznego HTGR-POLA. Obie strony wyraziły zainteresowanie podjęciem wspólnych działań w celu realizacji projektu technicznego, który umożliwi rozpoczęcie procesu budowy wysokotemperaturowego, demonstracyjnego reaktora badawczego na bazie rozszerzonego przez obie strony ogólnego porozumienia, które zostało zawarte podczas wizyty Dyrektora NCBJ prof. Krzysztofa Kurka w Japonii w listopadzie 2022 roku.

Dzień trzeci oraz czwarty to wizyty techniczne w fabryce paliwa Nuclear Fuel Industries, Ltd. w Tokai oraz fabryce grafitu Toyo Tanso Co., Ltd. w mieście Takuma. Polska delegacja została podjęta przez przedstawicieli firm i oprowadzona po kluczowych elementach linii produkcyjnych, w celu pokazania wieloetapowego procesu produkcji paliwa TRISO i elementów reaktorowych z grafitu jądrowego o wysokiej czystości Procesy te wykorzystują zaawansowane i sprawdzone technologie i są przeprowadzane w bardzo wysokich temperaturach (do 3000°C).

Zakład produkcyjny NFI Ltd. opracował technologię wytwarzania paliwa TRISO, opartego o tlenek uranu UO₂ o zróżnicowanych poziomach wzbogacenia izotopem rozszczepialnym U-235 oraz ciągły proces pokrywania jądra cząstki warstwami ceramicznymi. Wielowarstwowa osłona ceramiczna składa się z czterech powłok: buforowej z porowatego węgla pirolitycznego, wewnętrznej z węgla pirolitycznego, osłonowej z węglika krzemu lub węglika cyrkonu i zewnętrznej z węgla pirolitycznego (szczegóły budowy paliwa TRISO są dostępne w ulotce projektu GoHTR). Stanowią one najwyższe zabezpieczenie przed wydostawaniem się produktów rozszczepienia oraz są częścią funkcjonalnej obudowy bezpieczeństwa dla HTGR. Cząstki TRISO podlegają wielokrotnej kontroli w celu zapewnienia najwyższej jakości paliwa. W czasie wizyty zaprezentowane zostały elementy oprzyrządowania do produkcji poszczególnych warstw cząstki TRISO oraz prasy kompaktów elementów paliwowych.

W zakładzie produkcyjnym Toyo Tanso Co., Ltd. zaprezentowany został proces produkcji bloków grafitowych, izotropowego grafitu wysokiej czystości przeznaczonego do zastosowań jądrowych. Firma Toyo Tanso Ltd. w 1974 roku, jako prekursor w Japonii, wyprodukowała ten rodzaj grafitu i z sukcesem dostarczyła elementy wewnątrzreaktorowe wyprodukowane z jego wykorzystaniem do japońskiego reaktora HTTR. Polska delegacja została oprowadzona po halach produkcyjnych zakładu i miała okazję rozmawiać o szczegółach technicznych procesu wytwórczego z ekspertami, którzy są odpowiedzialni za linie produkcyjne, w szczególności stanowisko izotropowego ściskania pyłu grafitowego oraz wysokotemperaturowych pieców wykorzystanych do zwiększania czystości oraz wytrzymałości produktu finalnego.

Projekt podstawowy reaktora HTGR jest realizowany na zlecenie Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach umowy pt. Opis techniczny badawczego wysokotemperaturowego reaktora jądrowego chłodzonego gazem (Umowa nr 1/HTGR/2021/14). W dniach 11–14 marca 2024 odbędzie się ostatnia wizyta wzajemna – tym razem delegacja JAEA przyjedzie do Polski. Kontrakt zakończy się 31 marca 2024.