Лого Сделано у нас
120

«Росатом» завершил испытания ядерного «топлива будущего»

 © atomic-energy.ru

Эксплуатационные испытания твэлов с РЕМИКС-топливом успешно завершились на Балаковской АЭС в Саратовской области. Об этом 16 сентября 2021 года сообщила пресс-служба топливной компании «ТВЭЛ» (топливный дивизион Росатома).

РЕМИКС-топливо призвано снизить потребление природного урана в атомной энергетике и повторно использовать компоненты уже облучённого топлива. Основное преимущество замкнутого ядерного топливного цикла — возможность использования плутония, образующегося при облучении урана-238.

Тепловыделяющие сборки (ТВС) ВВЭР-1000, имеющие в составе экспериментальные тепловыделяющие элементы с РЕМИКС-топливом, прошли эксплуатацию в реакторе энергоблока № 3 атомной станции три топливных кампании — около пяти календарных лет. Выгрузка из реактора состоялась в рамках планово-предупредительного ремонта энергоблока, который в эти дни ведется на Балаковской АЭС. Всего в реактор энергоблока № 3 наряду со стандартными тепловыделяющими сборками были загружены три топливных сборки, в каждой из которых наряду со стандартными тепловыделяющими элементами были размещены по шесть тепловыделяющих элементов с РЕМИКС-топливом. Все пять лет испытаний специалисты контролировали нейтронно-физические и ресурсные характеристики экспериментальных ТВС — каких-либо отклонений от нормальной эксплуатации не было, что подтверждает проектные свойства нового ядерного топливаю

 © ridus.ru

После выгрузки из ТВС с инновационным топливом переместили в бассейн выдержки для снятия активности и остаточных тепловыделений от топлива до допустимых значений для его транспортирования. В 2023 году они будут отправлены в Дмитровград (Ульяновская область) в Научно-исследовательский институт атомных реакторов (входит в Росатом) для проведения послереакторных исследований.

 © atomic-energy.ru

РЕМИКС-топливо (REMIX — regenerated mixture) — инновационная российская разработка для легководных тепловых реакторов, составляющих основу современной атомной энергетики. Его топливная композиция производится из смеси регенерированного урана и плутония, которая образуется при переработке отработавшего ядерного топлива, с добавлением обогащенного урана. В отличие от уран-плутониевого топлива для «быстрых» реакторов (СНУП и МОКС) для РЕМИКС-топливо характерно более низкое содержание плутония (до 5%). Его нейтронный спектр не отличается от стандартного топлива с обогащенным ураном, поэтому поведение топлива в активной зоне реактора и количество плутония, образующегося из урана в результате облучения, в целом идентичны. Для операторов АЭС это означает, что в перспективе РЕМИКС-топливо можно будет внедрять без изменений в конструкции реактора и дополнительных мер по обеспечению безопасности. Использование такого топлива позволит многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики за счет замыкания ядерного топливного цикла, а также повторно использовать облученное топливо вместо его хранения. Стратегическая задача перспективного внедрения РЕМИКС-топлива — замыкание ядерного топливного цикла c использованием реакторов на тепловых нейтронах.

  • 8
    Виктор Попович Виктор Попович
    17.09.2100:00:41

    Очень радостное долгожданное событие. УРА!

  • 6
    Holso Stitchred Holso Stitchred
    17.09.2103:01:23

    Неужели свершилось? Замкнутый ядерный цикл не за горами!

    • 9
      Arsenic Arsenic
      17.09.2111:50:22

      Не совсем. Ремикс — это когда из ОЯТ отделяют осколки, а оставшийся уран и плутоний разбавляют свежим ураном-235. ЗЯТЦ тут нет, т.к. новый уран добавлять все-таки надо, хотя и меньше. Реальный ЗЯТЦ — это МОКС топливо с последующей переработкой. Сейчас МОКС топливо проходит испытания на БН-800.

      • 1
        Нет аватара Sibnum
        17.09.2115:03:51

        И СНУП туда же для БРЕСТов и будещих БН-1200М. Верно ведь?

        • 2
          Arsenic Arsenic
          17.09.2118:06:21

          СНУП — тоже смешанное уран-плутониевое топливо, но нитридное. Более плотное, что необходимо для БРЕСТа, для БН это не необходимость, но некоторый бонус (более жесткий спектр нейтронов за счет уменьшения количества легких атомов — UN против UO2). Минусы тоже есть, например выгорание нитридного топлива пока уступает осидному, раза примерно в два, есть некоторые сложности с переработкой, ну и в ВВЭР его не засунешь — нитрид реагирует с водой.

  • 0
    Нет аватара Alexei_T
    17.09.2110:05:31

    Не так давно читал что китайцы пытаются освоить технологию ядерного реактора на тории. Запасов тория больше, период полураспада меньше. В новости указывалась ориентировочная дата запуска испытаний на сентябрь этого года. Пока тишина.

    • 5
      Arsenic Arsenic
      17.09.2113:47:49

      Торием очень заинтересована Индия, т.к. урана у них мало, зато тория — хоть лопатой греби, причем в буквальном смысле. В Индии самые большие в мире запасы монацитовых (ториевых) песков. Есть пляжи, где фон достигает 500 мкР/ч (раз в 20 выше среднего).

      К сожалению, у торевого цикла есть большая ложка дегтя — при работе нарабатывается изотоп уран-232, в цепочке распада которого есть очень поганый изотоп талий-208 — он светит очень жесткой гаммой >2 МэВ, от которой не спасет даже см свинца. Работать с ним будет даже сложнее, чем с МОКС топливом, которое тоже далеко не сахар.

      • 0
        Lexus Suxel Lexus Suxel
        19.09.2102:17:33

        Вроде, читал про ториевые реакторы, что при их работе также накапливается много т.н. «реакторного яда», то есть смеси разных элементов и изотопов, которые делают работу реактора непредсказуемой. Это так, или я с чем-то путаю?

        Отредактировано: Lexus Suxel~02:18 19.09.21
        • 2
          Arsenic Arsenic
          19.09.2111:06:06

          Вероятно, вы имеете в виду протактиний-233. Действительно, есть такая проблема. Природный торий состоит из одного изотопа 232, он поглощает нейтрон, и превращается сначала в торий-233, потом двумя бета-распадами в протактиний-233 и уран-233, последний собственно и является топливом в ториевом цикле (сам по себе торий не способен к делению). Полностью аналогично уран-плутониевому циклу, где U-238 поглощает нейтрон с образованием короткоживущего U-239, который потом через два бета-распада превращается в нептуний-239 и плутоний-239. Но U-239 и Np-239 очень короткоживущие, 20 минут и 2 дня. А протактиний-233 живет целый месяц, и имеет довольно высокое сечение поглощения нейтронов. Не то что бы это была критическая проблема, но несколько ухудшает коэффициент воспроизводства. До некоторой степени это можно решить, уменьшая плотность нейронного потока (но и удельная мощность упадет).

          Есть еще одна проблема — по ряду причин, гетерогенные реакторы на тории имеют более низкий КВ, чем гомогенные, и с трудом достигают КВ=1. А гомогенные промышленные реакторы (на расплавах солей, например) никто никогда не делал. Были только небольшие экспериментальные. Проблем там море, например подбор материалов, которые десятилетиями будут работать в расплавленной соли без коррозии.

          Отредактировано: Arsenic~11:07 19.09.21
          • 0
            Lexus Suxel Lexus Suxel
            21.09.2120:36:03

            Очень интересно. Спасибо за развернутый ответ!

    • 3
      Нет аватара Sibnum
      17.09.2115:05:08

      Торий у нас рассматривается для гибридного реактора (реакторы слияния и распада). Правда это далёкая перспектива.

  • 0
    Нет аватара qwerty_asd
    18.09.2109:09:24

    «Использование такого топлива позволит многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики"

    По опыту французов — расход природного урана снижается на 17%. Правда, они РЕМИКС-топливо второй раз не перерабатывают.

    • 1
      Arsenic Arsenic
      18.09.2110:20:28

      Правда, они РЕМИКС-топливо второй раз не перерабатывают.

      Это тоже один из минусов РЕМИКС по сравнению с МОКС: в нем накапливается паразитный уран-236, который является просто балластом и заставляет добавлять больше делящегося материала. В каждом новом цикле 236 урана больше, а значит и ценность такого топлива ниже. В МОКС урана-235 нет, только уран-238 и плутоний. Нет расхода дефицитного u-235, и перерабатывать можно сколько угодно.

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