Об этом сообщила пресс-служба компании ТВЭЛ (топливный дивизион Росатома).
Росатом 3 февраля 2022 г. сообщил о создании нового ядерного топлива ATF, которое дешевле и безопаснее аналогов.
И уже через 3,5 месяца в исследовательском реакторе МИР начался 4й цикл испытаний экспериментальных ATF-твэлов (тепловыделяющих элементом) для реакторов ВВЭР.
Загруженные в реактор тепловыделяющие элементы имеют 4 варианта сочетаний материалов топливной композиции и оболочки твэла.
Топливные таблетки изготовлены как из стандартного диоксида урана, так и из плотного уран-молибденового сплава, оболочки - из традиционного циркониевого сплава, покрытого жаростойким хромовым покрытием, а также хром-никелевого сплава.
Параллельно начались реакторные испытания новых твэлов с уран-силицидным топливом типоразмеров ВВЭР и PWR (общее название реакторов типа ВВЭР в других странах).
Такая композиция обладает рядом преимуществ:
- высокая плотность и ураноемкость, что позволяет перейти к более длинным топливным циклам без увеличения обогащения по урану-235;
- высокая теплопроводность в сочетании с низкой теплоемкостью, что означает устойчивость к авариям и повышенную безопасность;
- более низкая по сравнению с диоксидом урана рабочая температура топливной таблетки, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик топлива;
- новые порции топлива нужно будет реже загружать в реактор, что повысит их производительность и снизит себестоимость вырабатываемых энергии и тепла.
- программа разработки и испытаний топлива ATF ведется системно по нескольким ключевым направлениям;
- это предполагает не только выбор оптимального сочетания материалов исходя из полученных результатов, но и поэтапное внедрение этих материалов в топливо для «большой» энергетики;
- если первые опытные твэлы для ВВЭР-1000 имеют только оболочку в ATF-исполнении, то в дальнейшем мы сможем рассмотреть использование как минимум 3х разных топливных композиций, имеющих все необходимые научные обоснования безопасности.
Толерантное топливо
Толерантное топливо нового поколения безопасности (ATF - Advanced Technology Fuel, также - Accident Tolerant Fuel) - глобальный тренд в мировой атомной промышленности, который заключается в разработке и внедрении ядерного топлива на основе новых материалов топливной таблетки, либо оболочки ТВЭЛа.Тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) - главный конструктивный элемент активной зоны гетерогенного ядерного реактора, содержащий ядерное топливо.
Даже в случае тяжелой аварии с нарушением отвода тепла в активной зоне реактора толерантное топливо должно в течение достаточно длительного времени сохранять целостность без возникновения пароциркониевой реакции, способствующей выделению водорода.
Внедрение противоаварийного топлива имеет ключевое значение для вывода системной безопасности и надежности атомной энергетики на качественно новый уровень.
Реакторные испытания толерантного топлива ATF проводятся в Росатоме с начала 2019 г.
Исследуется топливо российского дизайна для легководных реакторов, составляющих основу современной атомной энергетики, - российских ВВЭР и установок западного дизайна PWR.
Экспериментальные тепловыделяющие сборки (ТВС), которые прошли 3 полных цикла реакторных испытаний в исследовательском реакторе МИР в НЦ НИИАР, содержат твэлы с четырьмя вариантами сочетаний материалов оболочки и топливной таблетки.
В сентябре 2021 г. в реакторе ВВЭР-1000 на 2м энергоблоке Ростовской АЭС началась эксплуатация комбинированных ТВС-2М, каждая из которых содержит по 12 твэлов в ATF-исполнении с инновационными оболочками из хром-никелевого сплава 42ХНМ, а также циркониевого сплава с хромовым покрытием.
