БЕЗОПАСНОЕ ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО РОССИИ
РОСАТОМ - 25 Декабря, 2019 - На Новосибирском заводе химконцентратов (ПАО «НЗХК») изготовлены и прошли приемочные испытания первые тепловыделяющие сборки (ТВС) для реактора ВВЭР-1000 с экспериментальными твэлами, изготовленными в рамках программы по созданию российского ядерного топлива нового поколения безопасности (так называемого «толерантного топлива»).
В планах топливного и энергетического дивизионов Росатома – уже в первом квартале 2020 года загрузить изготовленные ТВС в один из реакторов Ростовской АЭС.
Каждая из трех опытных ТВС конструкции ТВС-2М содержит по двенадцать твэлов в «толерантном» исполнении с двумя различными вариантами материала оболочки, которые изготовлены либо из циркониевого сплава с нанесенным хромовым покрытием, либо из хром-никелевого сплава 42ХНМ. Оба варианта делают оболочки более жаропрочными за счет применения хрома.
Полноразмерные оболочки твэлов из хром-никелевого сплава были изготовлены в ПАО «МСЗ» (г. Электросталь, Московская обл.), хромовое покрытие было нанесено на стандартные циркониевые оболочки производства АО «ЧМЗ» (г. Глазов, Удмуртия) специалистами Московского энергетического института (НИУ «МЭИ»). Конструктором-технологом твэлов выступает ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (Москва).
В состав приемочной комиссии, помимо специалистов АО «ТВЭЛ» и АО «ВНИИНМ», вошли представители различных предприятий атомной отрасли, в том числе АО ОКБ «Гидропресс» (конструктор реактора ВВЭР-1000 и топлива ТВС-2М), а также уполномоченной организации АО «Концерн Росэнергоатом» - АО «ВПО «ЗАЭС».
«Топливный дивизион Росатома в срок выполнил все планы по программе толерантного топлива на 2019 год. В следующем году нам предстоит сделать важный шаг и приступить к параллельным испытаниям образцов не только в исследовательском реакторе, но и в коммерческом реакторе большой мощности. Имея все необходимые расчеты и обоснования активной зоны реактора, мы испытаем на действующем энергоблоке оболочки твэлов без изменения традиционной топливной композиции – диоксида урана. Одновременно в исследовательском реакторе мы продолжим облучать твэлы с различными сочетаниями материалов оболочек и топливных таблеток, а также моделировать различные условия эксплуатации, включая режимы изменения мощности. Результаты этих испытаний помогут выбрать оптимальное технологическое решение», - отметил вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.
В ранее в 2019 году в Росатоме завершилась первая фаза реакторных испытаний толерантного топлива для легководных реакторов российского и зарубежного дизайна. В отдельных водяных петлях реактора МИР в ГНЦ НИИАР (г. Димитровград) облучались две экспериментальные ТВС с твэлами типоразмеров ВВЭР и PWR – каждая состояла из 24 твэлов с четырьмя различными сочетаниями материалов оболочки и топливной композиции. Топливные таблетки были изготовлены из традиционного диоксида урана, а также уран-молибденового сплава с повышенной плотностью и теплопроводностью. Затем по несколько твэлов из каждой топливной кассеты были извлечены для дальнейших послереакторных материаловедческих исследований, вместо них были установлены новые необлученные образцы.
---
Для справки:
Толерантное топливо (англ. - Accident Tolerant Fuel) – ядерное топливо, устойчивое к нештатным ситуациям на АЭС. Даже в случае потери теплоносителя и нарушения отвода тепла в активной зоне реактора толерантное топливо должно в течение достаточно длительного времени сохранять целостность без возникновения пароциркониевой реакции, способствующую выделению водорода. Внедрение противоаварийного топлива имеет ключевое значение для вывода системной безопасности и надежности атомной энергетики на качественно новый уровень. В Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию толерантного топлива выполняет и координирует ВНИИНМ им. А.А. Бочвара.
----
RUSSIA'S SAFE NUCLEAR FUEL
ROSATOM - 26 December, 2019 - The first Russian-made nuclear fuel assemblies with experimental accident-tolerant fuel rods (ATF) for commercial reactor have been manufactured and passed acceptance inspection at Novosibirsk Chemical Concentrates Plant, a fabrication facility of ROSATOM’s TVEL Fuel Company.
Already in the first quarter of 2020, they should be loaded into one of VVER-1000 reactors at Rostov NPP.
Each of the three TVS-2M model fuel assemblies contains twelve ATF fuel rods with two different options for the cladding material, which is either zirconium alloy with chromium coating, or chrome-nickel alloy. Both options make claddings more heat-resistant.
“The fuel division of ROSATOM has fulfilled on schedule all the plans within the ATF program for 2019. Next year, we are committed to make another important step and start parallel testing of samples not only in a research reactor, but also in a commercial high capacity reactor. Having all necessary validations for the reactor core, we will test rod claddings at a functioning power unit without changing the traditional fuel pellets composition, which is uranium dioxide. At the same time, in the research reactor, we will continue to irradiate fuel rods with various combinations of cladding and fuel pellets materials, as well as simulate different operational conditions, including load changing modes. The results of these tests will help to choose the best technological solution,” said Alexander Ugryumov, Vice President for Research and Development at TVEL JSC.
Earlier in 2019, TVEL had fulfilled the first phase of ATF testing in MIR research reactor at the State Research Institute of Atomic Reactors. In separate water loops, two experimental fuel assemblies with fuel elements of VVER and PWR type fuel rods were irradiated. Each of them consisted of 24 fuel rods with four different combinations of cladding materials and fuel composition. Fuel pellets were made of traditional uranium dioxide, as well as uranium-molybdenum alloy with increased density and thermal conductivity. Afterwards, several fuel rods from each fuel assembly were removed for further post-irradiation studies, and new non-irradiated samples were installed instead.
ATF is nuclear fuel resistant to severe beyond-design basis accidents at NPPs with loss of coolant in a reactor. Even in case of heat removal failure in the reactor core, ATF is supposed to keep its integrity for a long enough time without a zirconium-steam reaction inducing hydrogen release. ATF is of critical importance for further elevating the integral safety and reliability of nuclear power. Research, design and testing of the accident tolerant fuel in TVEL Fuel Company is provided and coordinated by the Bochvar High-Technology Scientific Research Institute of Inorganic Materials.
---
For reference:
TVEL Fuel Company of ROSATOM incorporates enterprises for the fabrication of nuclear fuel, conversion and enrichment of uranium, production of gas centrifuges, as well as research and design organizations. It is the only supplier of nuclear fuel for Russian nuclear power plants. TVEL Fuel Company of Rosatom provides nuclear fuel for 76 power reactors in 15 countries worldwide, research reactors in eight countries, as well as transport reactors of the Russian nuclear fleet. Every sixth power reactor in the world operates on fuel manufactured by TVEL. www.tvel.ru
-----
Tags:
RUSSIA,
РОССИЯ,
NUCLEAR,
FUEL,
ЯДЕРНОЕ,
ТОПЛИВО,
РОСАТОМ,
ROSATOM