Компания BWX Technologies (BWXT) отметила знаменательное событие начала сооружения установки для производства ядерного топлива TRISO (топлива на основе трехкомпонентного изотропного оксикарбида урана), которое будет использовано для загрузки в первый микрореактор, построенный и эксплуатируемый в США. В мероприятии приняли участие чиновники из Министерства обороны США (DOD), Министерства энергетики США (DOE), NASA и Национальной лаборатории Айдахо (INL).
Трехкомпонентное изотропное (TRISO) топливо содержит три слоя углеродных и керамических материалов, используемых в качестве оболочки для микросфер из низкообогащенного урана с повышенным уровнем обогащения (HALEU). Для покрытий характерны одинаковые свойства по всем направлениям. Частицы топлива, каждая размером с маковое зернышко, имеют обогащение до уровня в четыре раза выше, чем топливо, используемое в большинстве современных коммерческих ядерных реакторах. Эти покрытия удерживают продукты деления, обеспечивая каждую частицу своей собственной системой контайнмента. Они также защищают топливо от факторов, которые больше всего ухудшают характеристики в обычных реакторах — нейтронного облучения, коррозии, окисления и высоких температур. В Министерстве энергетики США сообщили, что топливо TRISO является «самым надежным ядерным топливом на Земле».
В рамках контракта с INL в размере $37 млн компания BWXT изготовит активную зону реактора для проекта Pele, топливо TRISO для дополнительных реакторов и топливные частицы с покрытием для NASA. INL управляет контрактом и обеспечивает техническую поддержку и надзор. Топливо для реактора будет получено разбавлением высокообогащенного урана (ВОУ) из государственных запасов для производства высокопробного низкообогащенного урана и будет перерабатываться в топливо TRISO на установке компании BWXT в Линчбурге, Вирджиния. Объекты BWXT являются единственными частными объектами США, имеющими лицензию на хранение и переработку ВОУ.
«Топливные частицы TRISO идеально подходят для следующего поколения реакторов, способных помочь нам в достижении целей нашей страны в области чистой энергии»,— сказала помощник министра энергетики США по ядерной энергетике доктор Кэтрин Хафф. — Чрезвычайно интересно видеть, что десятилетия инвестиций Министерства энергетики США в надежные показатели безопасности топлива TRISO окупаются за счет разработки самых инновационных передовых конструкций реакторов, которые будут развернуты в течение этого десятилетия».
Микрореактор проекта Pele предусмотрен для безопасного транспортирования в стандартных транспортных контейнерах. Микрореакторы предназначены для снижения потребности в уязвимых поставках ископаемого топлива, которое используется американскими военными, а также в целях обеспечения электроэнергией для принятия мер по реагированию на чрезвычайные ситуации и восстановлению, выработки электроэнергии в отдаленных районах и для целенаправленных усилий по декарбонизации.
«Отличаясь высочайшими характеристиками безопасности и производительности, передовые виды ядерного топлива являются основным фактором для разработки реакторных технологий следующего поколения», — сказал президент и генеральный директор BWXT Рекс Д. Геведен. — Мы чрезвычайно рады начать полномасштабное производство TRISO для программы Pele и продолжить разработку аналогичной технологии ядерного топлива с покрытием для программ космических исследований с NASA. Эти разнообразные возможности BWXT являются результатом давнего партнерства с Национальной лабораторией Айдахо Министерства энергетики США, и мы рады, что достигли этого знаменательного события».
Директор лаборатории INL Джон Вагнер сказал:
«Коммерческая линия производства топлива TRISO является кульминацией более чем 15-летней работы INL и других национальных лабораторий DOE в партнерстве с BWXT для создания и квалификации этого топлива с огромным потенциалом для использования в микрореакторах, космических реакторах и прочих передовых концепциях реакто-ров. По мере того, как Соединенные Штаты неуклонно продвигаются к безуглеродному энергетическому будущему, ядерная энергетика становится важной частью этого пути. Проект Pele продемонстрирует жизнеспособность этого типа топлива, открыв двери для других передовых реакторов».
В июне компания BWXT Advanced Technologies объявила, что она была выбрана отделом стратегических возможностей DOD (DOD SCO) для производства и поставки в INL прототипа микрореактора по проекту Pele. Топливо будет поставлено в лабораторию отдельно.
«Топливо TRISO способно годами обеспечивать безопасное и надежное снабжение безуглеродной энергией в режиме 24/7, являясь стратегически значимым для Минобороны, поскольку обеспечивает его энергетическую устойчивость и способствует достижению целей в рамках изменения климата», — сказал директор SCO Джей Драйер.
Компания BWXT расширила мощности для производства топлива с покрытием, благодаря упомянутому ранее финансированию из Фонда расширения мощностей по производству энергии DOD и NASA и управлению программами, предоставляемыми SCO. Помимо TRISO, BWXT также производит специальные виды топлива с покрытием для NASA в поддержку проекта по созданию ядерного ракетного двигателя Управлением космических технологий ведомства.
«Высокая эффективность и высокая тяга, обеспечиваемые ядерной двигательной установкой, создают возможность для полетов человека на Марс», — сказал помощник руководителя Управления космических технологий NASA Джеймс Л. Рейтер. — Развитие ядерного топлива и систем является основой для достижения наших целей по исследованию Марса».