На Балаковской атомной электростанции в Саратовской области стартовал этап опытно-промышленного внедрения устойчивого к авариям («толерантного») топлива в реакторную установку ВВЭР-1000. Об этом официально проинформировала пресс-служба топливной компании «Росатома» АО «ТВЭЛ».
Изображение: Росатом
Данное событие знаменует собой дебютное применение подобных технологических решений в условиях эксплуатации коммерческого энергоблока большой мощности. После завершения плановых профилактических работ в активную зону первого энергоблока были загружены три инновационные топливные сборки. Каждая из них содержит 312 тепловыделяющих элементов (твэлов), защитную оболочку которых покрывает слой хрома, нанесенный поверх традиционного циркониевого сплава. При этом в 18 твэлах каждой кассеты использована смешанная уран-плутониевая композиция — так называемое МОКС-топливо.
В руководстве АО «ТВЭЛ» акцентируют внимание на стратегической важности сочетания МОКС-топлива и модифицированных хромированных оболочек. Подобный тандем открывает путь к масштабированию концепции замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ). Теперь эти технологии могут быть интегрированы не только в реакторы на быстрых нейтронах, но и в классический парк водо-водяных реакторов, которые составляют фундамент современной атомной энергетики как в России, так и на мировом рынке.
В отличие от стандартного топлива, производимого из обогащенного природного урана, МОКС-топливо создается на основе оксида плутония, выделенного из уже отработавших материалов, и обедненного урана. Такой подход позволяет вовлекать в производство вторичные ресурсы, значительно снижая нагрузку на природные месторождения. По прогнозам специалистов, внедрение этой технологии способно сократить потребность в добываемом уране более чем на 20%.
Как сообщил Владимир Дергачев, возглавляющий отдел ядерной безопасности Балаковской АЭС, текущие испытания проходят под строгим надзором Ростехнадзора и в рамках выданных регулятором разрешений. Перед установкой в реактор ВВЭР-1000 экспериментальные образцы прошли всестороннюю проверку на исследовательских мощностях «Росатома» — в частности, в реакторе НИИАР и на специализированном стенде БФС-1 в Физико-энергетическом институте имени А.И. Лейпунского.
Ключевым преимуществом новой разработки является ее принадлежность к поколению Accident Tolerant Fuel (ATF) — топливу, максимально устойчивому к нештатным ситуациям. Оно спроектировано таким образом, чтобы сохранять стабильность даже при тяжелых авариях, сопровождающихся потерей теплоносителя. Хромирование поверхности твэлов повышает их жаростойкость и практически нивелирует риски возникновения пароциркониевой реакции, что предотвращает интенсивное выделение водорода и разрушение активной зоны.
Помимо безопасности, внедрение новых материалов несет и производственные выгоды. Характеристики улучшенных оболочек создают базу для глубокой автоматизации процесса сборки кассет. Это особенно актуально при работе с МОКС-топливом, поскольку минимизация прямого участия человека в производственном цикле позволяет существенно снизить радиационное воздействие на персонал.
Реализация этого пилотного проекта на Балаковской АЭС является фундаментальным шагом на пути к формированию экологичной и ресурсосберегающей атомной генерации, объединяющей повышенную безопасность с принципами замкнутого топливного цикла.
Источник: iXBT
