Начались испытания толерантного топлива для белорусских и зарубежных легководных реакторов

Росатом начал испытания толерантного топлива для белорусских и зарубежных легководных реакторов

Первые экспериментальные тепловыделяющие сборки (ТВС) российского производства на базе толерантного ядерного топлива загружены в водяные петли исследовательского реактора МИР в ГНЦ НИИАР (прим. Государственный научный центр «Научно-исследовательский институт атомных реакторов») (г. Димитровград, Ульяновская область) для проведения испытаний. Проект выполняется в рамках проекта компании Росатома «ТВЭЛ» (прим. российский производитель ядерного топлива) по созданию и выводу на рынок российского толерантного ядерного топлива, устойчивого к тяжелым авариям.

Две экспериментальные ТВС, изготовленные на Новосибирском заводе химконцентратов (ПАО «Новосибирский завод химконцентратов», входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»), состоят из твэлов типоразмеров ВВЭР (прим. водо-водяной энергетический реактор) и PWR с четырьмя различными сочетаниями материалов оболочки и топливной матрицы. Топливные таблетки изготовлены как из традиционного диоксида урана, так и уран-молибденового сплава с повышенной плотностью и теплопроводностью. В качестве материалов оболочек твэлов использованы либо циркониевый сплав с хромовым покрытием, либо хром-никелевый сплав. 

Каждая ТВС содержит по 24 твэла с различными сочетаниями материалов. В реакторе МИР для топливных кассет будут создаваться условия, максимально приближенные к условиям эксплуатации и параметрам теплоносителей энергетических реакторов ВВЭР и PWR. Конструкция исследовательского реактора позволяет одновременно проводить исследования в отдельных петлевых установках, что особенно важно с учетом синхронного испытания топлива для реакторов российского и зарубежного дизайна.

«Изготовлению экспериментального толерантного топлива предшествовала масштабная работа ученых и конструкторов топливного дивизиона Росатома. Проводились глубокие материаловедческие исследования, отрабатывались новые технологии нанесения покрытий и контактно-стыковой сварки, успешно прошли лабораторные испытания образцов. Выбор конкретных материалов обусловлен не только исследованиями, но и многолетним опытом российской атомной отрасли, поскольку некоторые из них успешно используются в конструкциях топлива для исследовательских реакторов, а также в активных зонах энергетических и транспортных реакторов», - отметил вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов. 

Первая фаза реакторных испытаний и послереакторных исследований толерантного топлива завершится в 2019 году. На основании полученных данных предстоит определить оптимальное сочетание материалов оболочки, а также выполнить расчеты и обоснования нейтронно-физических характеристик активных зон водо-водяных реакторов. Следующим важным этапом станет загрузка в энергетический реактор одной из российских АЭС опытных тепловыделяющих сборок с отдельными твэлами в «толерантном» исполнении». 

Толерантное топливо (англ. - Accident Tolerant Fuel) – ядерное топливо, устойчивое к тяжелым запроектным авариям на АЭС с потерей теплоносителя в реакторе. Даже в случае нарушения отвода тепла в активной зоне толерантное топливо должно в течение достаточно длительного времени сохранять целостность и не вызывать пароциркониевую реакцию, способствующую выделению водорода. Внедрение противоаварийного топлива имеет ключевое значение для вывода системной безопасности и надежности атомной энергетики на качественно новый уровень. В Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию толерантного топлива выполняет и координирует ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (прим. «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов»).