МОСКВА, 19 мая. /ТАСС/. Реакторные испытания толерантного ядерного топлива ATF с новыми сочетаниям материалов, которое должно повысить безопасность атомных станций, начались в Росатоме. Об этом в четверг сообщила пресс-служба АО "ТВЭЛ" (топливный дивизион Росатома).

       "В НИИ Атомных реакторов (ГНЦ НИИАР, предприятие Росатома, г. Димитровград Ульяновской области) в исследовательском реакторе МИР начался четвертый цикл испытаний экспериментальных ATF-твэлов (тепловыделяющий элемент - ТАСС) для реакторов ВВЭР", - говорится в сообщении. Загруженные в реактор тепловыделяющие элементы имеют четыре варианта сочетаний материалов топливной композиции и оболочки твэла. Топливные таблетки изготовлены как из стандартного диоксида урана, так и из плотного уран-молибденового сплава, оболочки - из традиционного циркониевого сплава, покрытого жаростойким хромовым покрытием, а также хром-никелевого сплава.

       Параллельно начались реакторные испытания новых твэлов с уран-силицидным топливом типоразмеров ВВЭР и PWR (общее название реакторов типа ВВЭР в других странах). Такая композиция обладает рядом преимуществ, подчеркивается в сообщении топливного дивизиона. Во-первых, высокая плотность и ураноемкость, что позволяет перейти к более длинным топливным циклам без увеличения обогащения по урану-235. Во-вторых, высокая теплопроводность в сочетании с низкой теплоемкостью, что означает повышенную безопасность. Еще одно преимущество - более низкая по сравнению с диоксидом урана рабочая температура топливной таблетки, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик топлива.

       "Программа разработки и испытаний топлива ATF ведется системно по нескольким ключевым направлениям. Это предполагает не только выбор оптимального сочетания материалов исходя из полученных результатов, но и поэтапное внедрение этих материалов в топливо для "большой" энергетики. Если первые опытные твэлы для ВВЭР-1000 имеют только оболочку в ATF-исполнении, то в дальнейшем мы сможем рассмотреть использование как минимум трех разных топливных композиций, имеющих все необходимые научные обоснования безопасности", - приводятся в сообщении слова старшего вице-президента по научно-технической деятельности АО "ТВЭЛ" Александра Угрюмова.

       Толерантное топливо

       Толерантное топливо нового поколения безопасности (ATF - Advanced Technology Fuel, также - Accident Tolerant Fuel) - глобальный тренд в мировой атомной промышленности, который заключается в разработке и внедрении ядерного топлива на основе новых материалов топливной таблетки либо оболочки твэла. Это должно повысить теплопроводность и жаростойкость топлива, и, в итоге, безопасность эксплуатации ядерного реактора. Даже в случае тяжелой аварии с нарушением отвода тепла в активной зоне реактора толерантное топливо должно в течение достаточно длительного времени сохранять целостность без возникновения пароциркониевой реакции, способствующей выделению водорода. Внедрение противоаварийного топлива имеет ключевое значение для вывода системной безопасности и надежности атомной энергетики на качественно новый уровень.

       Реакторные испытания толерантного топлива ATF проводятся в Росатоме с начала 2019 года. Исследуется топливо российского дизайна для легководных реакторов, составляющих основу современной атомной энергетики, - российских ВВЭР и установок западного дизайна PWR. В сентябре 2021 года в реакторе ВВЭР-1000 на энергоблоке № 2 Ростовской АЭС началась эксплуатация комбинированных ТВС-2М, каждая из которых содержит по 12 твэлов в ATF-исполнении с инновационными оболочками из хром-никелевого сплава 42ХНМ, а также циркониевого сплава с хромовым покрытием.