14 ноября 2019

Global Nuclear Fuel планирует производить топливо из шаровых твэлов на уране среднего уровня обогащения

НТЦ ЯРБ
Национальная лаборатория Айдахо Образцы топливных частиц частиц TRISO Национальная лаборатория Айдахо

Компании «Global Nuclear Fuel» (GNF) и «X—energy» должны сотрудничать в производстве ядерного топлива с высоким содержанием низкообогащенного урана (HALEU), состоящего из трехструктурных изотропных частиц (TRISO), которое они рассчитывают производить по более низким ценам, чем другие потенциальные производители.

Две компании объявили о подписании группового соглашения о разработке топлива для его потенциальной поставки в Министерство обороны США для микрореакторов и в Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) для удовлетворения потребностей в ядерной тепловой энергии. С использованием действующего коммерческого производственного оборудования для производства частиц TRISO компания «X-energy» и лицензированный завод по производству ядерного топлива компании GNF в Уилмингтоне (штат Северная Каролина), ожидается, что в соответствии с соглашением будут производить топливо с частицами TRISO значительно более высокого качества и по ценам, которые значительно ниже, чем у других потенциальных производителей.

Частицы TRISO являются надежной формой топлива, хорошо подходящей для военных и космических применений, но экономическая жизнеспособность топлива на рынке в прошлом была ограничена чрезвычайно высокой и ненужной стоимостью работы с ураном HALEU на объекте категории I. Объект классифицируется как высшая стратегическая значимость, используемая Комиссией ядерного регулирования США для специальных ядерных материалов и объектов, которыми она обладает. Требования физической безопасности различаются в зависимости от категории, при этом к средствам категории I применяются самые строгие требования.

Использование уже эксплуатируемого современного оборудования компанией «X-energy» на лицензионной установке компании GNF меняет динамику развертывания реактора на топливе TRISO.

В компании «GE Hitachi Nuclear Energy» сообщили, что объединение технических знаний и опыта компании «X-energy» в качестве единственного действующего производителя топлива TRISO и лицензированной операционной установки компании GNF, а также полувекового опыта и лидерства в области коммерческого топлива делают эту команду значительной.

Топливо TRISO с покрытием, которое используется в высокотемпературных реакторах (HTR), имеет ядро урана, покрытое тремя слоями пиролитического углерода и одним слоем карбида кремния. Эти покрытия заключают в капсулу все продукты деления, эффективно давая каждой частице TRISO свою собственную защитную оболочку. Компания «X-energy» производит частицы TRISO на экспериментальной топливной установке в Ок-риджской национальной лаборатории и продолжает использовать технологию топлива TRISO, разработанную в рамках Программы повышения квалификации топлива для усовершенствованных газовых реакторов Министерства энергетики США (МЭ) на основе двух действующих соглашений о сотрудничестве с МЭ. Компания также разрабатывает реактор Xe-100 тепловой мощностью 200 МВт (электрической мощностью 75 МВт), в котором будет использоваться шаровое топливо, содержащее топливные частицы TRISO, и ранее запросила гарантию займа Министерства энергетики для коммерциализации цепочки поставок топлива на основе TRISO.

По данным Всемирной ядерной ассоциации, основной завод по производству топлива для реакторов HTR находится в Баотоу (Китай) и производит 300 тыс. топливных шариков в год для строящегося реактора HTR-PM в Шидаоване. Японская компания «Nuclear Fuel Industries Ltd» (NFI) также имеет производство топлива для реакторов HTR мощностью 400 кг U/год в Токае. Ранее в этом году компания «X-energy» подписала меморандум о взаимопонимании с этой компанией, чтобы создать партнерство для поставки оборудования для производства ядерного топлива TRISO, планируя пересылку коммерческого оборудования с завода компании NFI (Tokai Works) на завод по производству топлива TRISO компании «X-energy» в Ок-Ридже. Ранее она также согласилась сотрудничать с корпорацией «Centrus Energy Corp.» по предварительному проектированию установки по производству топлива TRISO.

Компания «BWX Technologies» в октябре объявила о перезапуске и планах расширения существующей линии по производству топлива TRISO на своем предприятии в Линчбурге (штат Вирджиния).