100

Росатом запатентовал новую модификацию композитного ядерного топлива

Специалисты АО «ВНИИНМ» (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») запатентовали новую модификацию композитного ядерного топлива — дисперсионный топливный сердечник. Композиционный материал состоит из частиц урана, распределенных в металлической матрице.

Дисперсионные твэлы имеют высокую теплопроводность топливной матрицы, у них существенно снижен температурный уровень сердечника и перепад температур, что позволяет успешно эксплуатировать топливо в маневренных режимах, и делает его более безопасным. Данные твэлы также обладают равномерно распределенной пористостью для компенсации распухания топлива при облучении. Кроме того, в новый топливный композит добавлены оксиды плутония, что позволяет топливу одновременно выступать в качестве активной зоны и зоны воспроизводства. Данные свойства топлива позволяют использовать его и в тепловых реакторах, и в реакторах на быстрых нейтронах с замыканием топливного цикла.

Использование топливной композиции предусмотрено в сочетании с оболочками твэла из типовых циркониевых сплавов.

«Замыкание топливного цикла является необходимым условием конкурентоспособного развития атомной энергетики и наиболее оптимальным с точки зрения природопользования. Применение композитов, сочетающих лучшие качества металлического и керамического топлива, и представляющих одновременно активную зону и зону воспроизводства с возможностью последующего механического разделения делящихся изотопов без химической переработки топлива может стать одним из решений данной задачи», — отметил генеральный директор АО «ВНИИНМ» Леонид Карпюк.

  • 4
    Нет аватара
    18.10.1823:24:18

    отрадная новость. замыкание топливного цикла вещь перспективная

  • 0
    Darth
    19.10.1800:35:37

    Кроме того, в новый топливный композит добавлены оксиды плутония, что позволяет топливу одновременно выступать в качестве активной зоны и зоны воспроизводства.

    Чё-то не вкурю, что здесь сказать хотели.

    • 1
      Нет аватара
      19.10.1800:40:58

      я так понял что в результате наработанное топливо будет легче/дешевле извлечь из отработанного твела.

      • 0
        Darth
        19.10.1800:53:31

        А как наличие плутония в свежем топливе могло бы способствовать удешевлению переработки ОЯТа?

        • 2
          MagiRus
          19.10.1809:04:07

          Дело не в наличии плутония, а в составе композита, куда включен уран и плутоний, вот только подробностей не подскажу. Для меня самого непонятным остается возможность разделения изотопов без химической переработки (видимо, имеется в виду ПУРЕКС).

          • 0
            Darth
            19.10.1810:49:24

            Для меня самого непонятным остается возможность разделения изотопов без химической переработки

            А об этом и вообще молчу. Там какое-то прям новое слово в переработке ОЯТа сказать хотят. Что значит механическое разделение?.. Разве что механически перемолоть ОЯТ в труху и «засыпать» её в какой-то аццкий каскад центрифуг?    

            • 0
              MagiRus
              19.10.1818:54:45

                 . С другой стороны, вроде как приводится прямая цитата директора института Бочвара, который явно знает о чем говорит. Если предположить, что разделение будет при помощи центрифуг, то всю эту смесь из ОЯТ надо еще в газообразное состояние привезти, что просто анрил чисто технологически из-за безумного коктейля находящихся там элементов. Да и предполагает это как раз химическую переработку, что как бы не состыковывается с заявлением…

              • 0
                Darth
                20.10.1809:02:16

                всю эту смесь из ОЯТ надо еще в газообразное состояние привезти, что просто анрил чисто технологически из-за безумного коктейля находящихся там элементов

                Ну почему, если энергии есть в наличии до дурья, то можно хоть в плазму     Но если бурную фантазию отбросить, то да, так ещё никто не делал, все химией занимаются.

                Вот что бывает, когда в редакции кто-то даёт команду сократить текст статьи в несколько раз. Выбросили важные слова, логические переходы… В результате читатели ничего толком не поняли, кроме того, что ВНИИНМ что-то делает в области создания нового топлива и технологий переработки.

    • 1
      MagiRus
      19.10.1809:00:24

      Чё-то не вкурю, что здесь сказать хотели

      В реакторах-бридерах (быстрых реакторах с возможностью наработки нового топлива и коэффициентом воспроизведения близким к 1 и выше) топливные зоны разделены на активную (в центре, где идет активный процесс деления) и зону воспроизводства (по периметру), где находится частично выгоревшее или низкообогащенное топливо, почти чистый уран-238, который через серию трансформаций превращается в плутоний-239. Описываемое топливо, видимо, сочетает в себе возможность нахождения в любых зонах изначально, не дожидаясь частичного выгорания топлива.

      • 1
        Darth
        19.10.1810:40:33

        Описываемое топливо, видимо, сочетает в себе возможность нахождения в любых зонах изначально, не дожидаясь частичного выгорания топлива.

        Так вот именно это-то я и не понял    

        Я собственно к самой фразе их прицепился: «в новый топливный композит добавлены оксиды плутония, что позволяет топливу одновременно выступать в качестве активной зоны и зоны воспроизводства».

        В моём понимании нет разницы между тем, какой именно делящийся изотоп (U-3, -5, Pu-9,-1) содержит топливо в данной ТВС, чтобы иметь возможность установить последнюю либо в АЗ, либо в ЗВ. Значение имеет лишь степень обогащения по данному изотопу — естественно, с поправками на его ядерно-физические особенности: среднюю энергию мгновенных нейтронов, выход нейтронов на акт деления и вид его зависимости от энергии поглощённого нейтрона, долю запаздывающих нейтронов (последнее, кстати, весьма актуально для Pu, с его 0,2%-то…).

        Поэтому и не вкурил, почему именно про плутоний в этом контексте сказано. Видимо, необходимые уточнения в статье просто решили опустить.

        • 3
          MagiRus
          19.10.1819:09:15

          Вот что я нашел на просторах интернета:

          «Разработка холодного топлива — высокой теплопроводностью. ВНИИНМ является головной организацией в России по разработке топлива для легководяных реакторов. Схема работ во ВНИИНМ по разработке топлива представлена на слайде

          Разработка „холодного“ топлива, позволяет снизить температуру при аварийных ситуациях, особенно в начальной стадии за счет меньшего количества запасенного тепла.

          Композитное топливо Для реакторов типа ВВЭР и PWR сейчас разрабатывается инновационное топливо на базе композитов, представляющее собой высокоплотное металлическое топливо, в том числе U3Si в матрице из циркониевых сплавов. В композит может также добавляться керамическое топливо — порошок PuO2 (аналог МОХ). Композитное топливо имеет также внутреннюю регулируемую пористость для компенсации распухания и размещения газообразных продуктов деления.»

          …Это объясняет ситуацию несколько больше

          • 0
            Darth
            20.10.1808:57:06

            Большое спасибо за ссылку! Стало значительно понятнее, чем они там занимаются в наши дни. А ещё комментарии к статье любопытные — и с технической точки зрения (вида «фигня ваш карбид кремния»), и с политической (вида «среднее управленческое звено ТВЭЛа — дармоеды и тормоза прогресса»).

            Что любопытно тут… Про пароциркониевую реакцию знали очень давно, но с экономической точки зрения (снижение степени обогащения) таки рискнули делать оболочки твэлов из циркония, понапихав в контур компенсирующих систем безопасности. На Three Mile Island с ужасом осознали, что системы безопасности не сработали. Упорно продолжили игнорировать очевидное и дождались Чернобыля (это уже другой вопрос, насколько определяющий вклад в разрушение реактора там внесла ПЦР). Выводы опять не сделали. И наконец только после Фукусимы мир сошёл с ума и кинулся резво разрабатывать топливо с новыми оболочками.

            Как же медленно до нас доходит-то…

  • 1
    Нет аватара
    19.10.1819:55:43

    МОЛОДЦЫ!!! ТАК ДЕРЖАТЬ!!! ОТЛИЧНАЯ НОВОСТЬ!!! +++

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,