Научные сотрудники ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (АО «ВНИИНМ», входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») вместе со специалистами димитровградского НИИ атомных реакторов (АО «ГНЦ НИИАР») провели первичные испытания образцов изделий из карбида кремния в исследовательском реакторе БОР-60.
В ходе исследования образцы оболочек с различными способами армирования: биаксильным каркасом, триаксильным каркасом и нановолокном – были подвергнуты излучению. Также были испытаны «заглушки» для твэлов из карбида кремния. Во время исследования были успешно получены данные об изменении ключевых физических и геометрических параметров изделий из карбида кремния после реакторного облучения.
«В теории оболочки из карбида кремния позволят не просто минимизировать риски, а полностью исключить пароциркониевую реакцию на АЭС. Таким образом, при внедрении карбидокремниевых твэлов отпадет необходимость в некоторых системах безопасности, и тогда строить атомные энергоблоки станет дешевле. Также их применение может увеличить эффективность современных реакторов за счет повышения выгорания топлива и продолжительности топливной кампании», – отметил главный эксперт материаловедческо-технологического отдела композиционных, магнитных и специальных материалов АО «ВНИИНМ» Федор Макаров.
Исследование проводится в рамках программы по созданию толерантного топлива нового поколения, которое позволит существенно повысить безопасность эксплуатации атомных станций. Новые данные необходимы для разработки и обоснования промышленной технологии серийного производства оболочек твэлов из карбида кремния для реакторов ВВЭР и PWR.
Как объясняют ученые Росатома, преимущество материалов на основе карбида кремния в том, что они очень устойчивы к механическим воздействиям и радиации, обладают высокой износостойкостью, теплопроводностью, мало подвержены коррозии, но при этом хрупкие и малопластичные. В настоящее время карбид кремния – один из самых перспективных материалов для строительства оболочек ATF-топлива. При этом его достаточно сложно изготовить, так как технология, по которой создавались металлические оболочки, не подходит для этих целей.
Также в 2022 году программа исследований была расширена: начались реакторные испытания новых твэлов с уран-силицидным топливом типоразмеров ВВЭР и PWR.
Источник: пресс-служба Росатом
распечатать статью
