Александр Угрюмов: четыре варианта толерантного топлива

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 16.07.2018

В Сочи 14-16 мая 2018 года прошёл X международный форум "АТОМЭКСПО-2018". В кулуарах форума с журналистами побеседовал Александр УГРЮМОВ, вице-президент АО "ТВЭЛ" по научно-технической деятельности.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО

Александр Угрюмов, фото AtomInfo.Ru

Топливная компания ТВЭЛ приступила к разработке толерантного (ATF) топлива для легководных реакторов. Исследуются варианты, находящиеся в высокой степени готовности, причём речь идёт как о новых оболочках твэлов, так и о новых топливных матрицах.

Нанесение жаростойкого покрытия на основе хрома на оболочки твэлов - один из изучаемых вариантов. Такое покрытие позволит исключить контакт циркония с теплоносителем первого контура и уменьшить, тем самым, количество водорода, который будет нарабатываться в ходе тяжёлых аварий.

Вариант с покрытием в ТВЭЛе расценивают как самый быстрореализуемый - то есть, уже в ближайшей перспективе его можно будет предлагать заказчикам. Естественно, для этого сначала должен быть завершён весь комплекс испытаний, включая реакторные испытания на исследовательском реакторе МИР в Димитровграде.

Второе рассматриваемое решение - использование сплава 42ХНМ, успешно применяющегося для транспортных установок, а также при изготовлении поглощающих элементов реакторов ВВЭР-1000/1200. Основное преимущество такого варианта очевидно - это полное исключение циркония из активной зоны.

Сечения захвата нейтронов в тепловом спектре у изотопов, входящих в состав сплава 42ХНМ, выше, чем у циркония. Но за счёт лучших механических свойств сплава толщины оболочек, изготовленных из него, могут быть уменьшены.

Третье направление связано с изменением топливной матрицы. Вместо диоксида урана можно перейти на уран-молибденовое топливо. Это позволит повысить плотность топливной матрицы (иными словами, повысить ураноёмкость топливной сборки).

Теплопроводность уран-молибденового топлива выше, чем у диоксида. Это позволяет снизить количество накопленного в активной зоне тепла и, тем самым, уменьшить энерговыделение в ходе нарушения условий эксплуатации.

Наконец, четвёртое направление, заинтересовавшее ТВЭЛ, Александр Угрюмов охарактеризовал как более наукоёмкое. Это использование композитных материалов в качестве материалов оболочек.

Речь идёт, в первую очередь, о карбиде кремния, имеющем меньшее сечение захвата даже по сравнению с циркониевыми сплавами. Кроме того, у него фактически отсутствует коррозия в условиях теплоносителя первого контура. Однако остаются вопросы по хрупкости данного материала и герметизации оболочек из карбида кремния.

Вице-президент АО "ТВЭЛ" ответил также на вопросы электронного издания AtomInfo.Ru.

Александр Угрюмов, фото AtomInfo.Ru

Александр Валерьевич, есть ли смысл сегодня заниматься разработкой толерантного топлива? При переходе к ВВЭР с более жёстким спектром можно будет отказаться от циркония и перейти на стали.

Смысл есть, потому что для ВВЭР с более жёстким спектром - особенно для ВВЭР-СКД - потребуется выполнить большой объём работ по выбору конструкционных материалов, способных работать в таких условиях.

Пока такая задача не решена, сроки реализации таких проектов в железе велики, поэтому работа над толерантным топливом имеет смысл. Это наиболее быстрое решение, которое мы можем предложить заказчикам.

Мы слышали о таком предложении, как создание биметаллической оболочки твэлов с наружным слоем из титанового сплава. Вы не рассматриваете этот вариант?

Нет, пока не рассматриваем, потому что с точки зрения промыщленности сплавы на основе хрома выглядят более технологичными.

Вы говорите об оболочках, но в кассете есть и другие элементы. При переходе на новые материалы оболочек не возникнут ли проблемы при "стыковке" всей конструкции кассеты?

Если мы в конечном итоге перейдём на сплав 42ХНМ, то никаких проблем создать каркас кассеты из того же самого сплава, конечно же, нет. Тем более, что на заре технологии ВВЭР до перехода на циркониевые сплавы примерно так и поступали.

Что касается варианта с покрытием оболочки, то в этом случае изменения каркаса не потребуется.

Уран-молибденовое топливо, о котором Вы упомянули - случайно не от топлива для исследовательских реакторов происходит?

Да, это так и есть. Мы взяли в проработку именно этот вариант, а не силицид урана, как наши западные коллеги, потому что у нас хорошее понимание технологии уран-молибденового топлива для исследовательских реакторов.

Спасибо за ответы!

Ключевые слова: ЯТЦ, Толерантное топливо, ТВЭЛ, Интервью

---

Другие новости:

Россия подготовит более 1600 бангладешцев для работы в ядерной отрасли

Вы сами видите уровень нашего сотрудничества.

В мире статус действующего имеют 453 блока, статус строящегося 57 блоков - PRIS

Учтено начало сооружения блока №2 АЭС "Руппур".

Росатом начал строительство второго энергоблока АЭС "Руппур" в Бангладеш

Первый бетон - 14 июля.

---

---

---

---

Поиск по сайту: