MURR2 Schunk

Skončila druhá etapa vývoje tolerantního paliva

Ve výzkumném reaktoru MIR, který provozuje výzkumný ústav NIIAR (součást Rosatomu), byl dokončen druhý ozařovací cyklus palivových kazet s experimentálními tolerantními proutky pro reaktory VVER a západní typy tlakovodních reaktorů.

 

Každá ze dvou kazet obsahuje 24 proutků se čtyřmi kombinacemi konstrukčních materiálů. Palivové tabletky byly vyrobeny z tradičního oxidu uraničitého a z uran-molybdenové slitiny s vyšší hustotou a tepelnou vodivostí. Pokrytí proutků tvoří zirkoniová slitina s chromovým povlakem, nebo slitina chromu a niklu.

Díky vývoji ruského tolerantního paliva, jehož druhé etapa byla nyní dokončena, dosáhnou jaderné elektrárny nové úrovně bezpečnosti. Tolerantní palivo totiž má vyšší odolnost vůči haváriím a delší dobu vydrží v bezpečném stavu i při výpadku chlazení.

Po prvním a druhém ozařovacím cyklu bylo z každé kazety vyjmuto několik proutků, které prochází laboratorní analýzou a které byly nahrazeny novými dosud neozářenými vzorky. Po dvou cyklech v reaktoru MIR si všechny proutky uchovaly hermetičnost.

Dodatečně na objednávku Palivové společnosti TVEL začal v ústavu VNIINM výzkum a vývoj technologie výroby palivových tabletek z křemičitanu uranu (sloučenina křemíku a uranu U3Si2). Z této sloučeniny byl vyroben experimentální prut, který poslouží k odladění výroby prášku a tabletek.

„Nový vývoj v oblasti tolerantního paliva byl otevřen díky tomu, že křemičitan uranu má řadu výhod. Za prvé má velkou hustotu a obsahuje velký objem uranu, který umožní přejít k delším palivovým cyklům, aniž by muselo být zvýšeno obohacení uranu 235. Za druhé má vysokou tepelnou vodivost a nízkou tepelnou kapacitu, takže je v aktivní zóně reaktoru naakumulováno menší množství tepla a palivové pokrytí má menší teplotu. A za třetí má nižší pracovní teplotu, což může přinést lepší provozní charakteristiky paliva,“ uvedl viceprezident pro vědeckou a technickou činnost a kvalitu společnosti TVEL Alexandr Ugrjumov.

Tolerantní palivo (z anglického accident tolerant fuel) je jaderné palivo odolné vůči mimořádným situacím v jaderné elektrárně. Dokonce i v případě ztráty schopnosti chladit aktivní zónu musí tolerantní palivo vydržet dostatečně dlouhou dobu v neporušeném stavu, zachovat si hermetičnost a nepřipustit rozběhnutí reakce, která na přehřátém zirkoniu rozkládá vodu na vodík a kyslík. Zavedení tolerantního paliva by posunulo bezpečnost a spolehlivost jaderných elektráren na zcela novou úroveň. V Palivové společnosti TVEL má na starosti výzkumné a konstrukční práce při vývoji tolerantního paliva výzkumný ústav VNIINM.

 
Publikováno: 8. 3. 2021 | Počet přečtení: 171