В Росатоме успешно завершился первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива

05.06.2023

На энергоблоке №1 Балаковской АЭС (филиал АО «Концерн Росэнергоатом», расположена в г. Балаково Саратовской области) завершился первый 18-месячный цикл опытно-промышленной эксплуатации тепловыделяющих сборок (ТВС) на базе инновационного уран-плутониевого РЕМИКС-топлива.

 В качестве топливной композиции в таких ТВС используется смесь регенерированного урана и плутония, полученная из отработавшего ядерного топлива, что в перспективе позволяет перейти к замкнутому ядерному топливному циклу не только на «быстрых» реакторах, но и на классических реакторах на тепловых нейтронах, в частности, установках российского дизайна ВВЭР. 

 Шесть топливных кассет, полностью укомплектованных тепловыделяющими элементами с уран-плутониевой топливной композицией, были загружены в активную зону реактора ВВЭР-1000 на Балаковской АЭС в конце 2021 года. По итогам первого цикла эксплуатации специалисты из Топливного и Энергетического дивизионов Росатома провели визуальный контроль ТВС через телекамеры в бассейне выдержки Балаковской АЭС. Внешний вид, а также геометрия твэлов и топливных кассет соответствуют проектным критериям, замечания отсутствуют.

«В соответствии с лучшими мировыми стандартами перед загрузкой в коммерческий реактор ТВС с РЕМИКС-топливом мы провели на Балаковской АЭС полную программу опытной эксплуатации нескольких комбинированных топливных кассет с отдельными уран-плутониевыми твэлами в течение пяти лет. Успешные результаты говорят о том, что все конструктивные и технологические решения по инновационному топливу были верными. После завершения программы опытно-промышленной эксплуатации и подтвержденного спроса со стороны рынка следующим шагом должно стать решение о целесообразности создания в Росатоме производства уран-плутониевого топлива», - отметил старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.

Опытное сборочное производство уран-плутониевых ТВС для ВВЭР-1000 было создано в 2021 году на Сибирском химическом комбинате в Северске Томской области (АО «СХК»; предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ») в кооперации с Горно-химическим комбинатом (ФГУП «ГХК», г. Железногорск Красноярского края), который изготовил топливные таблетки из уран-плутониевой смеси.

«Опыт работы с уран-плутониевым топливом у специалистов нашей атомной станции уже имеется, – подчеркнул заместитель главного инженера по безопасности и надежности Балаковской АЭС Юрий Рыжков. – Впервые экспериментальные ТВС загрузили пять лет назад в реактор энергоблока №3. Но тогда наряду со стандартными тепловыделяющими элементами были размещены только три опытных ТВС, которые имели в составе по шесть экспериментальных РЕМИКС-твэлов. Сейчас они готовятся к отправке в Научно-исследовательский институт атомных реакторов в город Димитровград для дальнейших исследований. А на первом энергоблоке опытно-промышленная эксплуатация нового топлива продлится еще в течение двух топливных циклов. Все это время – в общей сложности пять лет – специалисты Балаковской АЭС будут контролировать нейтронно-физические и ресурсные характеристики новых ТВС. Эксперимент имеет государственное и отраслевое значение».

Для справки:

Инновационные технологии Росатома основаны на передовых достижениях российской атомной науки и в полной мере отвечают актуальной ESG-повестке. Достигнутые результаты – это труд тысяч высококвалифицированных профессионалов, которые работают в интересах экономической стабильности России. Четкое взаимодействие промышленных предприятий с научно-исследовательскими институтами помогает укреплять технологический суверенитет страны, повышать конкурентоспособность отечественной атомной отрасли.

РЕМИКС-топливо – инновационная российская разработка для легководных тепловых реакторов, составляющих основу современной атомной энергетики. Его топливная композиция производится из смеси регенериро-ванного урана и плутония, которая образуется при переработке отработавшего ядерного топлива, с добавлением обогащенного урана. В отличие от уран-плутониевого топлива для «быстрых» реакторов (СНУП и МОКС) для РЕМИКС-топлива характерно более низкое содержание плутония (до 5%). Его нейтронный спектр не отличается от стандартного топлива с обогащенным ураном, поэтому поведение топлива в активной зоне реактора и количество плутония, образующегося из урана в результате облучения, в целом идентичны.

РЕМИКС-топливо можно внедрять без изменений в конструкции реактора и значительных дополнительных мер по обеспечению безопасности. Его использование позволит многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики за счет замыкания ядерного топливного цикла, а также повторно использовать облученное топливо вместо его хранения.

Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» (Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом») включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. Являясь единственным поставщиком ядерного топлива для российских АЭС, ТВЭЛ обеспечивает топливом в общей сложности 75 энергетических реакторов в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота. Каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе ТВЭЛ. Топливный дивизион Росатома является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов.

В Топливном дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре Топливной компании ТВЭЛ созданы отраслевые интеграторы Росатома по аддитивным технологиям и системам накопления. https://www.tvel.ru