В Росатоме разработали новое топливо, повышающее безопасность ядерных реакторов

МОСКВА, 3 февраля. /ТАСС/. Технология производства ядерного топлива нового поколения безопасности разработана в Росатоме. Об этом в четверг сообщила пресс-служба компании ТВЭЛ (топливный дивизион Росатома).

"Во ВНИИНМ им. А. А. Бочвара (Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара, входит в ТВЭЛ) успешно разработана технология и изготовлены экспериментальные топливные таблетки из дисилицида (молекула, содержащая два атома кремния - прим. ТАСС) урана для легководных реакторов (ВВЭР и PWR) в рамках реализации комплексной программы разработки топлива нового поколения безопасности ATF (т. н. толерантного топлива)", - говорится в сообщении.

Топливная композиция из дисилицида урана обладает рядом преимуществ. Высокая плотность и "ураноемкость" позволят перейти к более длинным топливным циклам без увеличения обогащения по урану-235. А высокая теплопроводность в сочетании с низкой теплоемкостью означают меньше запасенного тепла в активной зоне реактора и более низкую температуру оболочек твэлов в аварийных режимах. Еще одно преимущество - более низкая по сравнению с диоксидом урана рабочая температура топливной таблетки, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик топлива, отмечается в сообщении ТВЭЛ.

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. Это должно повысить теплопроводность и жаростойкость топлива, и, в итоге, безопасность эксплуатации ядерного реактора. 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 года. 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 три полных цикла реакторных испытаний в исследовательском реакторе МИР в АО "ГНЦ НИИАР" (предприятие Росатома, г. Димитровград, Ульяновская обл.), содержат твэлы с четырьмя вариантами сочетаний материалов оболочки и топливной таблетки. В сентябре 2021 года в реакторе ВВЭР-1000 на энергоблоке № 2 Ростовской АЭС началась эксплуатация комбинированных ТВС-2М, каждая из которых содержит по 12 твэлов в ATF-исполнении.