Rusko dokončilo první testy jaderného paliva odolného vůči haváriím

TVEL, dceřiná společnost ruského Rosatomu a výrobce jaderného paliva, dokončila první fázi testování svého „accident-tolerant fuel“ (ATF), tedy paliva se zvýšenou odolností pro případy jaderných havárií. Zkouška probíhala uvnitř reaktoru ve Státním výzkumném institutu jaderných reaktorů v ruském Dimitrovgradě.

V lednu tohoto roku byly dva experimentální ATF palivové soubory spolu s VVER a západními PWR palivovými proutky zavezeny do vodní smyčky výzkumného reaktoru MIR s odpovídajícími fyzikálně-chemickými vlastnostmi.

Každý palivový soubor obsahuje 24 palivových elementů ve čtyř různých konfiguracích materiálu pokrytí a palivové matrice. Palivové pelety byly vyrobeny z obvyklé směsi oxidu uraničitého, nebo slitiny uran-molybdenu se zvýšenou hustotou a tepelnou vodivostí. Jako materiál palivového pokrytí byla použita zirkoniová slitina s chromovým pokrytím nebo chrom-niklová slitina.

Dobré výsledky první fáze zkoušek

Po prvním ozařovacím cyklu byly oba palivové soubory vyjmuty z reaktoru. Jejich předběžné vyšetření proběhlo přímo na místě týmem z Bochvarova ústavu anorganických materiálů, výzkumného zařízení TVELu v Moskvě. „Prohlídky neodhalily změny v geometrii palivových tyčí, ani poškození povrchu pokrytí“, uvedl TVEL.

Několik palivových proutků z každého palivového souboru bylo vyňato pro pozdější poradiační studie. Výsledky každého z nich pomohou určit optimální kombinaci materiálů. Namísto vyjmutých palivových proutků budou zavedeny do palivových souborů nové neozářené vzorky pro další radiační testy v reaktoru MIR.

Do roku 2020 se společnost TVEL zavázala rozšířit testování na ozařování v komerčním reaktoru, uvedl Alexander Ugryumov, viceprezident pro výzkum a vývoj v TVELu.

Zkoušky v komerčních reaktorech

„Plánujeme zejména zavezení celé palivové vsázky s několika ATF proutky do jednoho z ruských provozovaných reaktorů VVER-1000. Dále zvažujeme testování některých dalších materiálů pro palivové pelety a pokrytí palivových proutků,“ dodal Ugryumov.

ATF je jaderné palivo odolné vůči závažným nadprojektovým haváriím jaderných elektráren, které zahrnují ztrátu chladiva z primárního okruhu (reaktor). I v případě nehody spojené se ztrátou odvodu tepla z aktivní zóny reaktoru je palivo ATF navrženo pro udržení integrity na dostatečně dlouhou dobu bez vzniku chemické reakce zirkonia s párou, při které dochází k produkci vodíku.

„ATF má zásadní význam pro další zvyšování integrální bezpečnosti a spolehlivosti jaderné energie,“ uvedl TVEL.

Zdroj úvodní fotografie: TVEL