Специалисты Национального исследовательского ядерного университета МИФИ создали миниатюрную установку для изучения поведения ядерного топлива в условиях возможных тяжелых аварий на атомных станциях, эта разработка поможет создавать топливо для АЭС с повышенными показателями безопасности, сообщила пресс-служба МИФИ.
В мире в настоящее время активно идут работы по созданию устойчивого к авариям так называемого толерантного топлива (accident tolerant fuel). Стимулом к этому стала авария на японской АЭС "Фукусима-1" в 2011 году. Тогда после цунами, вызванного мощным землетрясением, прекратилась подача охлаждающей воды в активные зоны реакторов, произошел перегрев ядерного топлива. В результате повышения температуры циркониевых оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) возникла так называемая пароциркониевая реакция, сопровождавшаяся выделением дополнительного большого количества тепла и разрушением твэлов.
Практически сразу после этой аварии в странах с развитой атомной энергетикой активизировались разработки по предотвращению возможности возникновения пароциркониевой реакции. Один из путей решения этой проблемы — модификация циркониевых оболочек твэлов.
"Мы в МИФИ занимаемся разработкой модифицированных и композиционных циркониевых материалов с повышенных уровнем свойств, а также разработкой защитных покрытий и способов модификации поверхности циркониевых компонентов для активной зоны реакторов на тепловых нейтронах",
— сообщила главный специалист Института промышленных ядерных технологий МИФИ, создатель установки для имитации аварийных режимов водо-водяных энергетических реакторов ВВЭР Светлана Иванова, слова которой цитируются в сообщении.
Она отметила, что разработки для циркониевых компонентов должны проверяться на устойчивость в условиях аварийных ситуаций, моделируемых в экспериментальных условиях, но существующие в настоящее время установки дороги, работы на них трудоемки и требуют длительного времени.
"Нам нужна была установка, которая позволила бы имитировать аварийные режимы, различные варианты аварийных ситуаций, но делать это быстро и не дорого. Вот для того, чтобы, разрабатывая модифицированные циркониевые материалы, защитные покрытия и способы модификации поверхности циркониевых компонентов, иметь возможность оперативно проверять их на устойчивость в аварийных режимах, мы и разработали, а затем и запатентовали такую установку",
— пояснила Иванова.
Как отмечается в сообщении, созданная в МИФИ установка размером с микроволновую печь позволяет достоверно с минимальной трудоемкостью имитировать стадии максимальной проектной аварии на АЭС с потерей теплоносителя и запроектную аварию, а также термический удар, возникающий в момент аварийного залива реактора водой. Результаты исследований, которые можно получать с помощью новой установки, могут быть использованы для обоснования, разработки и внедрения новых материалов и элементов конструкций активных зон ядерных реакторов.