Испытания изготовленных на заводе тепловыделяющих элементов (твэлов) для ядерной космической энергодвигательной установки начнутся в нынешнем году, сообщил РИА Новости главный конструктор тепловыделяющих сборок Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники имени Доллежаля (НИКИЭТ) Юрий Черепнин.
Проект создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса выполняется совместно предприятиями Росатома и Роскосмоса в соответствии с решением, принятым в 2009 году президентской комиссией по модернизации. НИКИЭТ является главным конструктором реакторной установки и координатором работ от Росатома.
Не имеющий аналогов транспортный модуль позволит создать качественно новую технику высокой энерговооруженности для изучения и освоения дальнего космоса. Новый проект предполагает использование ионных электрореактивных двигателей, в которых реактивная тяга создается за счет ускоренного электрическим полем потока ионов.
Компактный ядерный реактор на быстрых нейтронах "поставляет" необходимую для этого процесса электроэнергию, и радиоактивные вещества не попадают во внешнюю среду. Рабочим телом в двигателе будет гелий-ксеноновая смесь. Первый тепловыделяющий элемент для этой энергоустановки в начале июля был собран на предприятии Росатома "Машиностроительный завод" (Электросталь), который выпускает ядерное топливо для реакторов разного типа.
ОСОБЕННОСТИ НОВОГО ТОПЛИВА
По словам Черепнина, разработчики топлива для новой двигательной установки опирались на результаты работ по высокотемпературной ядерной энергетике, которые велись еще в советское время.
"Как обычно, сначала в институтах-разработчиках разрабатываются и испытываются экспериментальные изделия. В нашем случае конструктор-технолог твэла — Физико-энергетический институт имени Лейпунского (ФЭИ). Был выполнен достаточно большой объем НИОКР, различных испытаний, и теперь к работам подключилось заводское производство", — сказал Черепнин.
"Особенности топлива для новой установки в том, что ему придется работать при очень высоких температурах. Обычная ядерная топливная энергетика не "освоила" такие режимы, она "работает" при температурах на тысячу градусов меньше. Поэтому разработчикам предстоял выбор материалов конструкции, которые могли бы "сдерживать" негативные факторы, связанные с очень высокими температурами, и в то же время позволяли бы топливу выполнять его основную функцию — нагревать газовый теплоноситель, с помощью которого будет производиться электроэнергия",
— отметил Черепнин.
По его словам, в конструкции твэлов и лежит ряд
"примененных оригинальных решений, позволяющих "безопасно эксплуатировать космическую энергоустановку".
"В качестве топлива используется диоксид урана, причем уран более высокого обогащения, чем в топливе для атомных станций — потому, что нам нужна очень компактная конструкция",
— сказал Черепнин.
Он отметил, что одной из "изюминок" конструкции твэла стала его оболочка.
"Основным конструкционным материалом для нее стал монокристаллический сплав тугоплавких металлов на основе молибдена. Пришлось провести большую работу, чтобы освоить производство таких материалов в заданных размерах. Разработка технологии была произведена в НИИ НПО "Луч" по заданию НИКИЭТ",
— отметил Черепнин.
ПРЕДСТОЯЩИЕ ИСПЫТАНИЯ
Начиная с нынешнего года твэлы, сделанные на заводе, будут проходить ресурсные испытания, сказал Черепнин.
"Испытаний будет довольно много, чтобы показать работоспособность конструкции твэла. Это и виброиспытания, испытания при ударных нагрузках, транспортных перевозках и так далее",
— добавил собеседник агентства. Реакторные испытания проходят в двух центрах — Институте реакторных материалов в городе Заречный Свердловской области и в Научно-исследовательском институте атомных реакторов в Димитровграде, отметил Черепнин.
В рамках программы будет также построен испытательный стенд с наземным прототипом реакторной установки.
По мнению Черепнина, создание ядерной энергодвигательной установки для космоса на сегодняшний день — одна из наиболее интересных работ в российской атомной отрасли.
"Мы первыми в мире делаем компактный газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах. И если мы отработаем на стендовом наземном прототипе эту конструкцию, то, может быть, такие реакторы найдут применение в малогабаритной атомной энергетике и на суше",
— пояснил Черепнин.
Этот проект вызвал большой интерес со стороны молодых специалистов, отметил он.
"Молодежь увлечена этим проектом, в работе над ним только в нашем институте принимают участие несколько сотен молодых специалистов из МГТУ имени Баумана, МИФИ, МЭИ — трех базовых вузов, из которых к нам с охотой идут ребята",
— сказал Черепнин.