В ГНЦ НИИАР (г. Димитровград, Ульяновская область) завершилась первая фаза реакторных испытаний экспериментальных тепловыделяющих сборок (ТВС) на базе толерантного ядерного топлива российского производства.
Две ТВС с твэлами типоразмеров ВВЭР и PWR были загружены в водяные петли с соответствующими водно-химическими режимами исследовательского реактора МИР в январе 2019 года.
Каждая ТВС содержит по 24 тепловыделяющих элемента (твэла) с четырьмя различными сочетаниями материалов оболочки и топливной композиции. Топливные таблетки были изготовлены из традиционного диоксида урана, а также уран-молибденового сплава с повышенной плотностью и теплопроводностью. В качестве материалов оболочек твэлов используется циркониевый сплав с хромовым покрытием или хром-никелевый сплав.
После первого цикла облучения обе ТВС были извлечены из реактора. Их предварительный осмотр, выполненный специалистами ВНИИНМ им. А.А. Бочвара, не выявил ни изменений в геометрии твэлов, ни повреждений поверхности оболочек. По несколько твэлов из каждой топливной кассеты были извлечены для дальнейших послереакторных материаловедческих исследований, результаты которых помогут определить оптимальное сочетание материалов. Вместо извлеченных твэлов в топливные кассеты были вставлены новые необлученные образцы для дальнейших испытаний в реакторе МИР.
«Проект создания российского толерантного топлива движется по плану. В 2020 году мы намерены расширить программу реакторных испытаний и загрузить на одной из российских АЭС с реакторами ВВЭР-1000 партию экспериментальных ТВС с отдельными твэлами в „толерантном“ исполнении. Кроме того, в дальнейшем мы можем рассмотреть возможность использования новых перспективных материалов для топливных таблеток и оболочек твэлов», — отметил вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.
Толерантное топливо (англ. — Accident Tolerant Fuel) — ядерное топливо, устойчивое к тяжелым запроектным авариям на АЭС с потерей теплоносителя в реакторе. Даже в случае нарушения отвода тепла в активной зоне 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. В Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию толерантного топлива выполняет и координирует ВНИИНМ им. А.А. Бочвара.
Проект Топливной компании «Росатома» ТВЭЛ по созданию российского толерантного топлива стал победителем премии «Популярная механика. Технологии будущего» за 2019 год в номинации «Прорыв». Премия присуждается российской редакцией одного из ведущих научно-популярных изданий «Популярная механика» в четырех номинациях: «Человек» (биология, генетика, медицина, новые решения для дома и жизни), «Среда» (строительство, транспорт, инфраструктура, новая энергетика), «Компьютер» (IT, программирование, сети, искусственный интеллект, робототехника) и «Прорыв» (знаковые достижения в науке и технике — от промышленности до космонавтики).
