В России впервые в истории атомной энергетики начинаются испытания уникальных твэлов со смешанным нитридным уран-плутониевым топливом (СНУП-топливом) с жидкометаллическим подслоем (ЖМП). Важнейшая особенность нового ТВЭЛа ОС-5 заключается в том, что зазор между топливом и оболочкой в нем заполнен металлическим натрием, это позволит достигнуть рекордных глубин выгорания топлива.
Натриевые вкладыши для сборки разработали и изготовили специалисты Института промышленных ядерных технологий (ИПЯТ) НИЯУ МИФИ, сообщили в пресс-службе вуза.
Ранее ученые НИЯУ МИФИ по заказу АО «ВНИИНМ» создали новый сплав на основе свинца с натрием «СВИНАТР» для использования в твэлах быстрых реакторов со свинцовым теплоносителем. Твэлы с таким ЖМП, изготовленным на базе НИЯУ МИФИ, сейчас проходят испытания в составе экспериментальных сборок в реакторе БОР-60 в АО «ГНЦ НИИАР». Предложенные ученымиматериалы для создания ЖМП впервые позволяют рассматривать конструкцию твэлов с ЖМП как экономически конкурентную с «классическими» твэлами для реакторов на быстрых нейтронах.
«Твэлы с жидкометаллическим подслоем ОС-5 — это революционное технологическое решение и еще один важный шаг в развитии нитридного топлива для „быстрых“ реакторов. Именно с этой сборкой мы рассчитываем достичь проектных целевых показателей топлива для быстрых реакторов будущего», — отметил руководитель объединенного отраслевого проекта «Разработка твэл и ТВС со СНУП-топливом», заместитель директора Бочваровского института Михаил Скупов.
Проведенные экспериментальные и расчетные исследования учеными ИПЯТ показали, что использование жидкометаллического подслоя позволит улучшить характеристики твэлов с нитридным топливом для реакторов IV поколения на быстрых нейтронах.
Ожидается, что температура такого топлива будет ниже при сохранении параметров теплоносителя, а уран-плутониевая таблетка — меньше распухать и давить на оболочку твэла, провоцируя возможную разгерметизацию. Это позволит повысить и экономическую эффективность, и эксплуатационную надежность топлива.
Изготовление ОС-5 — часть масштабной программы работ по повышению эффективности СНУП-топлива для инновационного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300, который строится в Северске Томской области в составе Опытно-демонстрационного энергокомплекса IV поколения (в рамках стратегического отраслевого проекта «Прорыв»).
.jpg)