12 сентября 2019

В США проводятся испытания толерантного топлива на промышленных АЭС

Atomic-Energy.ru
Топливная сборка Westinghouse с силицидом урана

На втором блоке американской АЭС "Байрон", оператором которой является компания Exelon, состоялась первая загрузка в реактор промышленной АЭС толерантного топлива.

Напомним, вопрос о создании толерантного (противоаварийного) топлива был поднят в мире после аварии 2011 года в Фукусиме, когда оказалось, что традиционно применяемые на АЭС многих стран мира топливные сборки с циркониевой оболочной в тех условиях, которые сложились на Фукусиме, разрушаются с выделением водорода, что ведёт к риску взрыва. Различные варианты толерантного топлива разрабатываются в России, Китае и ряде других стран. В США некоторое время назад министерство энергетики США (DOE) выделило гранты на разработку толерантного топлива параллельно нескольким разработчикам.

Топливо, которое было загружено на АЭС "Байрон", было разработано компанией Westinghouse и называется Westinghouse EnCore (или EnCore Fuel). Его составной частью являются топливные гранулы из силицида урана (химическое соединение урана и кремния). При том, что основой этого топлива по-прежнему остаётся оксид урана (UO2), в то же самое время отмечается, что добавленный в топливо силицид урана обладает более высокой плотностью делящегося материала и более высокой теплопроводностью, чем оксид урана, что обеспечивает преимущества с точки зрения повышения безопасности и повышения экономичности установки за счет более длительных топливных циклов.

Экспериментальные сборки для загрузки на АЭС были изготовлены в Национальной лаборатории штата Айдахо.

Программа DOE по отказоустойчивому топливу, в рамках которой Westinghouse разработал топливо EnCore Fuel, имеет целью к 2026 году вывести толерантное топливо на рынок, в том числе на международный. Кроме Westinghouse, DOE выделило грант на разработку толерантного топлива консорциуму Framatome и General Electric, а также компании GNF, которые сейчас также проводят испытания толерантного топлива на коммерческих АЭС - соответственно на втором блоке АЭС "Вогтль" и первом блоке АЭС "Хатч". Сборки будут находиться в реакторах до шести лет. Они будут проверяться между каждым циклом перезагрузки (каждые 18-24 месяца). По итогам этих испытаний Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) рассмотрит вопрос о лицензировании этих видов топлива.