Толерантное топливо — новая ступень развития мировой атомной энергетики

Росатом запланировал на 2020 год загрузку толерантного топлива в реактор ВВЭР-1000 Ростовской АЭС.

Толерантное топливо — новая ступень развития мировой атомной энергетики
Источник: Федеральное агентство новостей - Денис Машкин

Экспериментальные твэлы, изготовленные в рамках программы по созданию российского ядерного топлива нового поколения безопасности (так называемого «толерантного топлива») для реактора ВВЭР-1000 прошли приемочные испытания и будут загружены в один из реакторов Ростовской АЭС в начале следующего года. Об этом сообщается на официальном сайте Росатома.

Особенность новых твэлов в том, что их оболочки изготовлены либо из циркониевого сплава с нанесенным хромовым покрытием, либо из хром-никелевого сплава 42ХНМ. Такой материал для сборок позволяет исключить возникновение пароциркониевой реакции в случае аварийного перегрева топлива. Об этом более подробно корреспонденту информационно-аналитического журнала «Слово и Дело» рассказал президент фонда «Основание» Алексей Анпилогов.

«Само по себе название «толерантное топливо» — это калька с английского. По-английски оно называется Accident Tolerant Fuel, т.е. «топливо устойчивое к авариям». Говоря по-русски, это топливо с защитой от дурака. По сути-то топливо там то же самое – уран, а отличие в конструкционном материале тепловыделяющей сборки. До сих пор для этого использовался цирконий, поскольку помимо механических и химических свойств, по которым он удовлетворяет требованиям для таких конструкций, цирконий меньше других подходящих материалов поглощает нейтроны. Нейтроны – это «хлеб» ядерной реакции, непроизводительное поглощение которых приводит к увеличению расхода топлива», объяснил Алексей Анпилогов.

Президент фонда «Основание» отметил и уязвимость циркония — возникновение пароциркониевой реакции при перегреве теплоносителя, то есть когда вода превращается в пар. Цирконий при высоких температурах выступает катализатором разложения воды в виде пара на водород и кислород, которые вместе образуют чрезвычайно взрывоопасную смесь. Эксперт напомнил, что именно из-за этого произошла катастрофа на японской АЭС «Фукусима-2» с утечкой радиации.

Толерантное топливо — новая ступень развития мировой атомной энергетики

Источник фото: wikimedia.org - Alexey Danichev

«Существует несколько способов решения этой проблемы, но главная задача – это исключить контакт разогретого циркония с водяным паром. И сейчас в этом направлении конкуренты уже впереди ТВЭЛа – подразделения Росатома. Французы уже загрузили толерантные сборки с хромовым покрытием в водо-водяные и кипящие реакторы. Мы идем в общем русле развития ядерной энергетики, которое задала авария на «Фукусиме». Она дала всем понять, что необходимо решать проблему пароциркониевой реакции, используя, пусть и более сложные в изготовлении, и более дорогие, но зато более безопасные тепловыделяющие сборки», рассказал собеседник журнала «Слово и Дело».

Алексей Анпилогов обратил внимание на то, что конкуренты Росатома уже в 2022 году начнут промышленную выработку электроэнергии с помощью толерантного топлива, а потому ТВЭЛу нужно поторопиться, чтобы не упустить возможность взять свою долю рынка. А рынок толерантного топлива, по заверениям эксперта, будет только расти.

Он считает, что даже Япония, несмотря на всплеск радиофобии после аварии, будет закупать новое топливо. Дело в том, что японцы, подсчитав убытки от перехода энергетики с ядерного топлива на газ, начали без афиширования возвращать в строй свои АЭС.

Главное же, как подчеркнул Анпилогов, это не толерантное топливо, а развитие новых реакторов, где это топливо – это только абзац в общей концепции. В России такие реакторы делаются. Это ВВЭР-1200, являющийся развитием реактора ВВЭР-1000. Новые реакторы отличаются наличием дополнительных систем безопасности.

История российской атомной отрасли насчитывает чуть более сотни лет – от радиевого отдела Комиссии по изучению естественных производительных сил России, образованного в 1915 году в Петрограде. Информационно-аналитический журнал «Слово и Дело» опубликовал в День работника атомной промышленности большой материал, посвященный развитию советской и российской ядерной энергетики.

Новости партнеров