Они лягут в основу создания новой технологической платформы атомной отрасли с быстрыми реакторами и замкнутым ядерным топливным циклом, не имеющей аналогов в мире.
С докладом об этом выступил начальник лаборатории отделения «Твэлы и конструкционные материалы» Андрей Бахин в ходе VI Международной научно-технической конференции «Инновационные проекты и технологии ядерной энергетики».
Он рассказал о разработке низкообогащенного ядерного топлива на основе уран-циркониевого карбонитрида, проведенных реакторных испытаниях и подготовке к исследованиям на критических сборках. По его словам, специалисты предприятия разработали ядерное топливо на основе уран-циркониевого карбонитрида (UZrCN) c низким содержанием примеси кислорода (менее 0,1 масс.%). Особое внимание в работе уделялось именно примесям кислорода, так как их уровень в такой топливной композиции является основным технологическим фактором, определяющим ее эксплуатационные качества, прежде всего – распухание, газовыделение и совместимость с оболочкой твэла.
«Результаты проведенных нами исследований показали, что по совокупности теплофизических и эксплуатационных свойств карбонитридное топливо UZrCN является оптимальным вариантом высокотемпературного топлива для использования в ядерных энергетических установках прямого преобразования, ядерных энергодвигательных установках, передвижных (транспортабельных) атомных станциях, высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах. Основная проблема, которая препятствует широкому использованию этого топлива – малоизученность его поведения при облучении, особенно при высоком выгорании», – отметил Андрей Бахин.
По его словам, испытания UZrCN НОУ (низкообогащенный уран, 19,75% U-235) топлива начаты в исследовательском реакторе СМ-3 Научно-исследовательского института атомных реакторов (АО «ГНЦ НИИАР», Димитровград, Ульяновская область). Кроме того, планируется использовать критические стенды «Гиацинт» и «Кристалл» Объединенного института энергетических и ядерных исследований «Сосны» (г. Минск, Республика Беларусь) для исследования нейтронно-физических характеристик критических сборок с гидридциркониевым замедлителем и без замедлителя, моделирующих физические особенности активных зон перспективных реакторов, охлаждаемых газовыми теплоносителями.
Участники конференции обсудили инновационные проекты ядерных установок различного назначения (энергетические, исследовательские, жидкосолевые и другие), ядерное топливо, теплоносители и новые материалы (в том числе, применение аддитивных технологий), технологии замкнутого топливного цикла, обращение с ОЯТ и РАО, технологическое решение проблем нераспространения ядерных оружейных материалов. Также они затронули вопросы малой энергетики (стационарные, транспортабельные, плавучие, транспортные, космические установки) и термоядерные технологии (управляемый термоядерный синтез, термоядерный реактор), развитие мировой ядерной энергетики и вызовы современности.
Мероприятие прошло с 14 по 17 ноября 2023 года на площадке Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники имени Н.А. Доллежаля» (АО «НИКИЭТ») при поддержке Международного агентства по атомной энергии, Госкорпорации «Росатом» и Ядерного общества России.
Для справки:
В работе Международной научно-технической конференции «Инновационные проекты и технологии ядерной энергетики» принимают участие специалисты ведущих организаций и предприятий атомной отрасли, Ростехнадзора, научных центров и вузов Российской Федерации, а также эксперты из МАГАТЭ, Италии, Китая, Белоруссии, Казахстана, Ирана и других стран. Цель конференции – создание экспертной площадки для рассмотрения задач и предлагаемых решений по ключевым вопросам разработки инновационных проектов и технологий, обмен информацией о международных и национальных программах и проектах, о новых разработках в области атомной науки и техники.
Инновационные технологии Госкорпорации «Росатом» основаны на передовых достижениях российской атомной науки. Четкое взаимодействие промышленных предприятий с научно-исследовательскими институтами помогает укреплять технологический суверенитет страны, повышать конкурентоспособность отечественной атомной отрасли.