29 октября 2021

Национальная лаборатория Айдахо изучает кризисы теплоотдачи в ядерном топливе

AtomInfo.ru
Министерство энергетики США Национальная лаборатория Айдахо Министерство энергетики США

Национальная лаборатория Айдахо (США) недавно опубликовала кадры нового эксперимента, в котором имитировалось поведение твэла при перегреве. Стартовавшая экспериментальная программа призвана достигнуть лучшего понимания пределов безопасности для ядерного топлива.

Нацлаборатория Айдахо проводит эксперименты на импульсном материаловедческом исследовательском реакторе TREAT. Реактор работал с 1959 по 1994 год и был остановлен на консервацию, однако в 2017 году был возвращён в строй.

В новой экспериментальной программе используется специально разработанное устройство, позволяющее обнаруживать и изучать процессы, связанные с кризисом теплоотдачи на ядерном топливе и способные привести к значительным повреждениям твэлов.

Замедленное видео, опубликованное нацлабораторией, показывает процесс кипения воды вокруг модели твэла. Эксперимент проводился вне реактора TREAT в специально разработанной капсуле, заполненной водой. Для моделирования нагрева использовался электроподогрев. Весь эксперимент занял по времени 1 секунду.

"Критический тепловой поток является важным параметром, регулирующие органы используют его для определения пределов безопасности ядерного топлива", - говорит доктор Колби Дженсен, технический руководитель испытаний с переходными процессами.

"Эти эксперименты помогут нам лучше понять поведение топлива и продемонстрировать, в какой степени свойства безопасности перспективных топлив позволят более эффективное их использование".

Специалисты нацлаборатории Айдахо продемонстрировали работу созданного ими устройства для изучения кризиса теплоотдачи в ходе испытаний на реакторе TREAT.

В следующем году устройство будет включено в экспериментальные программы по исследованию перспективных конструкций топлива для легководных реакторов, включая толерантное топливо ATF.

Конечная цель этих программ - улучшить теплопередачу от топлива в легководных реакторах для нужд повышения эффективности эксплуатации и увеличения объёмов генерации электроэнергии от энергоблоков с такими аппаратами.