Ученые ВНИИНМ обосновали технологию изготовления уран-молибденового топлива методом порошковой металлургии

В рамках программы по разработке российского толерантного ядерного топлива специалисты ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») обосновали возможность изготовления уран-молибденовых топливных таблеток для АЭС методом порошковой металлургии.

Это стандартная технологическая схема фабрикации топлива из традиционного диоксида урана. Она позволяет использовать типовое оборудование, работающее по легко воспроизводимым режимам, для изготовления топливных таблеток из порошка, полученного термоцентробежным распылением слитков уран-молибденового сплава.

«Важность результатов выполненных исследований заключается в том, замена традиционного диоксида урана на уран-молибденовый сплав в качестве топливной композиции не приведет к значительному удорожанию производства ядерного топлива, поскольку не потребуется разработка и производство принципиально нового оборудования для изготовления топливных таблеток», – отметил генеральный директор АО «ВНИИНМ» Леонид Карпюк.

Уран-молибденовое топливо обладает высокой теплопроводностью, легче отдает тепло и работает при более низкой температуре, имеет меньшую энергию, накопленную в активной зоне реактора и, тем самым, позволяет снизить энерговыделение в случае нарушения нормальных условий эксплуатации ядерного реактора, повышая его безопасность и устойчивость к аварийным ситуациям.

В настоящее время в ГНЦ НИИАР (г. Димитровград, Ульяновская обл.) реализуется программа испытаний экспериментальных ТВС на базе толерантного топлива. В исследовательском реакторе МИР завершился первый цикл облучения твэлов с четырьмя различными сочетаниями материалов оболочки и топливной композиции, которая состоит как из традиционного диоксида урана, так и уран-молибденового сплава.

Толерантное топливо (англ. - Accident Tolerant Fuel) – ядерное топливо нового поколения безопасности,  с повышенной устойчивостью к авариям на АЭС с потерей теплоносителя в реакторе. Даже в случае нарушения отвода тепла в активной зоне толерантное топливо должно в течение достаточно длительного времени сохранять целостность без возникновения пароциркониевой реакции и выделения водорода. Внедрение толерантного топлива имеет ключевое значение для вывода системной безопасности и надежности атомной энергетики на качественно новый уровень.