Первые экспериментальные тепловыделяющие сборки (ТВС) российского производства на базе толерантного ядерного топлива загружены в водяные петли исследовательского реактора МИР в ГНЦ НИИАР (г. Димитровград, Ульяновская обл.) для проведения испытаний. Это было сделано в рамках проекта Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» по созданию и выводу на рынок российского толерантного ядерного топлива, устойчивого к тяжелым авариям.
Две экспериментальные ТВС, изготовленные на Новосибирском заводе химконцентратов (ПАО «НЗХК», входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»), состоят из твэлов типоразмеров ВВЭР и PWR с четырьмя различными сочетаниями материалов оболочки и топливной матрицы. Топливные таблетки изготовлены как из традиционного диоксида урана, так и уран-молибденового сплава с повышенной плотностью и теплопроводностью. В качестве материалов оболочек твэлов использованы либо циркониевый сплав с хромовым покрытием, либо хром-никелевый сплав. Каждая ТВС содержит по 24 твэла с различными сочетаниями материалов. В реакторе МИР для топливных кассет будут создаваться условия, максимально приближенные к условиям эксплуатации и параметрам теплоносителей энергетических реакторов ВВЭР и PWR. Конструкция исследовательского реактора позволяет одновременно проводить исследования в отдельных петлевых установках, что особенно важно с учетом синхронного испытания топлива для реакторов российского и зарубежного дизайна.
«Изготовлению экспериментального толерантного топлива предшествовала масштабная работа ученых и конструкторов топливного дивизиона Росатома. Проводились глубокие материаловедческие исследования, отрабатывались новые технологии нанесения покрытий и контактно-стыковой сварки, успешно прошли лабораторные испытания образцов. Выбор конкретных материалов обусловлен не только исследованиями, но и многолетним опытом российской атомной отрасли, поскольку некоторые из них успешно используются в конструкциях топлива для исследовательских реакторов, а также в активных зонах энергетических и транспортных реакторов», – отметил вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.
Первая фаза реакторных испытаний и послереакторных исследований толерантного топлива завершится в 2019 году. На основании полученных данных предстоит определить оптимальное сочетание материалов оболочки, а также выполнить расчеты и обоснования нейтронно-физических характеристик активных зон водо-водяных реакторов. Следующим важным этапом станет загрузка в энергетический реактор одной из российских АЭС опытных тепловыделяющих сборок с отдельными твэлами в «толерантном» исполнении».
