- 21,238
- 46
- 8 Ноя 2022
Выдержит ли сплав урана и циркония нейтронный шторм?
В США завершился один из ключевых этапов подготовки к реакторным испытаниям нового типа ядерного топлива. Компания Lightbridge сообщила, что опытные образцы её разработки полностью загружены в экспериментальный модуль и готовы к облучению в исследовательском реакторе в Национальной лаборатории Айдахо (INL). Этот этап считается критически важным для получения лицензии регулирующих органов и последующего вывода технологии на рынок.
В центре внимания — топливо Lightbridge, изготовленное на основе металлического сплава урана и циркония с высоким уровнем обогащения. Это принципиально иной подход по сравнению с традиционным оксидом урана (UO₂), используемым в большинстве действующих энергетических реакторов.
Металлический сплав обладает иными физическими свойствами — в частности, улучшенной теплопроводностью. Это позволяет топливу эффективнее отводить тепло и работать при более низких температурах, увеличивая запас по надёжности и снижая нагрузку на конструкционные материалы активной зоны. С точки зрения безопасности и энергетической плотности, это даёт потенциал для значительных улучшений как в существующих, так и в перспективных реакторных установках.
Испытания будут проходить в активной зоне реактора ATR (Advanced Test Reactor) — уникального исследовательского комплекса, способного воспроизводить экстремальные условия, характерные для работы энергоблоков: интенсивный нейтронный поток, высокие температуры, радиационная нагрузка. В отличие от промышленных реакторов, ATR позволяет точно контролировать параметры облучения и собирать данные в реальном времени.
Проект реализуется в рамках соглашения о совместных исследованиях (CRADA), которое обеспечивает сотрудничество между государственными лабораториями и частными компаниями. Lightbridge отвечает за разработку и производство топливных образцов, а INL — за проведение экспериментов и анализ результатов.
Подготовка включала точное изготовление металлического сплава, формирование топливных заготовок, их размещение в защитные капсулы и сборку в экспериментальный модуль. Все работы проводились на территории INL с соблюдением жёстких требований по точности и радиационной безопасности.
После загрузки в реактор начнётся этап облучения, по завершении которого образцы будут перемещены в горячие камеры — экранированные боксы с дистанционным управлением, где специалисты смогут безопасно проводить анализ уже после облучения. Тесты позволят оценить, как изменилась структура вещества под воздействием нейтронов и температуры: будет изучено фазовое состояние, целостность материала, наличие дефектов и его способность выдерживать длительную эксплуатацию.
Эти данные необходимы для обоснования пригодности топлива как для действующих, так и для перспективных малых модульных установок (ММР). Lightbridge ранее подчёркивала, что её разработка ориентирована не только на модернизацию существующего парка АЭС, но и на новое поколение компактных энергоблоков, где особенно важны высокая плотность энергии, термическая стабильность и надёжность при автономной работе.
Если испытания завершатся успешно, топливо Lightbridge может стать одной из первых реальных альтернатив оксидному урану, готовых к промышленному внедрению за последние десятилетия. Это создаёт фундамент для нового этапа в развитии атомной энергетики — более гибкой, эффективной и устойчивой к внешним воздействиям.
В США завершился один из ключевых этапов подготовки к реакторным испытаниям нового типа ядерного топлива. Компания Lightbridge сообщила, что опытные образцы её разработки полностью загружены в экспериментальный модуль и готовы к облучению в исследовательском реакторе в Национальной лаборатории Айдахо (INL). Этот этап считается критически важным для получения лицензии регулирующих органов и последующего вывода технологии на рынок.
В центре внимания — топливо Lightbridge, изготовленное на основе металлического сплава урана и циркония с высоким уровнем обогащения. Это принципиально иной подход по сравнению с традиционным оксидом урана (UO₂), используемым в большинстве действующих энергетических реакторов.
Металлический сплав обладает иными физическими свойствами — в частности, улучшенной теплопроводностью. Это позволяет топливу эффективнее отводить тепло и работать при более низких температурах, увеличивая запас по надёжности и снижая нагрузку на конструкционные материалы активной зоны. С точки зрения безопасности и энергетической плотности, это даёт потенциал для значительных улучшений как в существующих, так и в перспективных реакторных установках.
Испытания будут проходить в активной зоне реактора ATR (Advanced Test Reactor) — уникального исследовательского комплекса, способного воспроизводить экстремальные условия, характерные для работы энергоблоков: интенсивный нейтронный поток, высокие температуры, радиационная нагрузка. В отличие от промышленных реакторов, ATR позволяет точно контролировать параметры облучения и собирать данные в реальном времени.
Проект реализуется в рамках соглашения о совместных исследованиях (CRADA), которое обеспечивает сотрудничество между государственными лабораториями и частными компаниями. Lightbridge отвечает за разработку и производство топливных образцов, а INL — за проведение экспериментов и анализ результатов.
Подготовка включала точное изготовление металлического сплава, формирование топливных заготовок, их размещение в защитные капсулы и сборку в экспериментальный модуль. Все работы проводились на территории INL с соблюдением жёстких требований по точности и радиационной безопасности.
После загрузки в реактор начнётся этап облучения, по завершении которого образцы будут перемещены в горячие камеры — экранированные боксы с дистанционным управлением, где специалисты смогут безопасно проводить анализ уже после облучения. Тесты позволят оценить, как изменилась структура вещества под воздействием нейтронов и температуры: будет изучено фазовое состояние, целостность материала, наличие дефектов и его способность выдерживать длительную эксплуатацию.
Эти данные необходимы для обоснования пригодности топлива как для действующих, так и для перспективных малых модульных установок (ММР). Lightbridge ранее подчёркивала, что её разработка ориентирована не только на модернизацию существующего парка АЭС, но и на новое поколение компактных энергоблоков, где особенно важны высокая плотность энергии, термическая стабильность и надёжность при автономной работе.
Если испытания завершатся успешно, топливо Lightbridge может стать одной из первых реальных альтернатив оксидному урану, готовых к промышленному внедрению за последние десятилетия. Это создаёт фундамент для нового этапа в развитии атомной энергетики — более гибкой, эффективной и устойчивой к внешним воздействиям.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
