Росатом - МОКС-топливо для реакторов ВВЭР

ТВЭЛ, ОПУБЛИКОВАНО 22.01.2025

В Научно-исследовательском институте атомных реакторов в Димитровграде (АО "ГНЦ НИИАР", предприятие научного дивизиона "Росатома") успешно завершился второй цикл реакторных испытаний тепловыделяющих элементов (твэлов) с МОКС-топливом и начался третий цикл.

Параллельно стартовал ещё один важный научный проект.

На Сибирском химическом комбинате в Северске (АО "СХК", предприятие топливного дивизиона "Росатома") изготовлена партия твэлов с МОКС-топливом и поставлена в обнинский Физико-энергетический институт им. А.И.Лейпунского (АО "ГНЦ РФ - ФЭИ"), для испытаний с целью обоснования активной зоны перспективного реактора ВВЭР-С.

Испытания в АО "ГНЦ НИИАР" проводятся в исследовательском реакторе МИР.М1. Достигнут целевой уровень выгорания ядерного топлива для данного этапа. Все твэлы сохранили герметичность.

Программа испытаний рассчитана на шесть циклов, поведение твэлов исследуется при номинальных параметрах работы, а также в режимах нарушения нормальной эксплуатации и проектных аварий.

В Обнинске твэлы с МОКС-топливом пройдут комплекс нейтронно-физических экспериментов на критическом стенде БФС-1, Ростехнадзор выдал лицензию на проведение испытаний АО "ГНЦ РФ - ФЭИ".

По итогам исследований ученые "Росатома" намерены обосновать эффективность и безопасность эксплуатации МОКС-топлива в реакторах типа ВВЭР (включая будущие перспективные установки), составляющих основу атомной энергетики в России и широко эксплуатирующихся за рубежом на АЭС российского проекта.

Это станет ещё одним шагом российской атомной отрасли в замыкании ядерного топливного цикла.

В настоящее время в России производится МОКС-топливо только для реакторов на быстрых нейтронах, на таком топливе работает самый мощный в мире быстрый реактор БН-800 на энергоблоке №4 Белоярской АЭС.

Для реакторных установок ВВЭР (легководные реакторы на тепловых нейтронах, западный аналог - PWR) учёными "Росатома" было разработано уран-плутониевое РЕМИКС-топливо, которое успешно прошло полный цикл эксплуатации в виде опытных твэлов ВВЭР-1000, а сейчас эксплуатируется на Балаковской АЭС в составе полноценных РЕМИКС-ТВС.

Внедрение МОКС-топлива в реакторах ВВЭР открывает новые возможности. Содержание плутония - в несколько раз выше по сравнению с РЕМИКС-топливом, а кроме того, оно содержит не обогащённый, а обеднённый уран.

В перспективе это даст возможность, оптимизировать экономику фабрикации топлива, более гибко использовать регенерированные ядерные материалы, а также использовать накопленные в отрасли запасы обеднённого урана.

По расчётам специалистов Росатома, если тепловыделяющую сборку ВВЭР на 25% укомплектовать твэлами на базе МОКС-топлива, а на остальные 75% - стандартными твэлами с обогащённым ураном (в том числе - регенерированным), то по содержанию плутония это будет эквивалентно РЕМИКС-ТВС, полностью состоящей из твэлов на базе уран-плутониевого топлива.

Рабочее название для подобной гибридной ТВС со смешанным типом топлива - гетерогенный РЕМИКС.

При этом перспективная установка ВВЭР-С со спектральным регулированием должна стать первым в мире легководным реактором, который сможет работать с полной загрузкой активной зоны МОКС-топливом. В результате он сэкономит порядка 50% природного урана.

На жизненном цикле АЭС в условиях высоких цен на природный уран экономия будет эквивалентна капитальным затратам на новый энергоблок.

Старший вице-президент по научно-технической деятельности АО "ТВЭЛ" Александр Угрюмов прокомментировал:

"Обоснование МОКС-топлива для ВВЭР решает две ключевые задачи.

Первая - это повышение экономической эффективности замыкания топливного цикла. В мире известна практика использования МОКС-топлива в легководных реакторах с загрузкой до трети активной зоны, но эти полномасштабные МОКС-ТВС, в отличие от облучённого РЕМИКС-топлива, нельзя перерабатывать после эксплуатации для производства аналогичного топлива.

Однако гибридные ТВС с МОКС-твэлами (так называемый гетерогенный РЕМИКС) можно будет неоднократно рециклировать.

Вторая задача связана с полной загрузкой МОКС-топливом реакторов ВВЭР-С. Топливо из облучённых МОКС-ТВС предполагается дожигать в реакторах на быстрых нейтронах, облагораживая их изотопный состав для дальнейшего вовлечения в цикл с ВВЭР-С".

Российская стратегия развития атомной отрасли на десятилетия вперёд - создание двухкомпонентной атомной энергетики с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, а также внедрение технологий замыкания ядерного топливного цикла, основанных на фабрикации свежего уран-плутониевого топлива из отработавшего топлива.

При этом по мере более широкого распространения быстрых реакторов предполагается достигнуть баланса в "циркулировании" ядерных топливных материалов между установками, работающими на быстрых и тепловых нейтронах.

Это позволит многократно расширить ресурсную базу атомной энергетики, перерабатывать облучённое топливо вместо хранения, а также значительно сократить объемы образования ядерных отходов, одновременно поддерживая экономическую эффективность и конкурентоспособность атомной генерации.

Ключевые слова: ЯТЦ, MOX-топливо, ТВЭЛ, Статьи, Пресс-релизы

---

Другие новости:

В мире статус действующего имеют 417 блоков, статус строящегося 62 блока - PRIS

Китай догнал Францию по числу действующих блоков.

Правительство России утвердило генсхему размещения объектов электроэнергетики до 2042 года

38 блоков до 2042 года.

Блок Zhangzhou-1 введён в коммерческую эксплуатацию

Отработал непрерывно 168 часов.

---

---

---

---

Поиск по сайту: