Специальные «таблетки» для атомных станций
Учёные-химики из Владивостока испытали новую технологию спекания таблетированного композитного топлива для АЭС. Она позволяет синтезировать более эффективное ядерное топливо при более низкой температуре и за меньшее время, чем традиционные методы. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nuclear Engineering and Technology.
Стандартный топливный цикл реактора атомной электростанции составляет 12 месяцев. За это время АЭС потребляет до 30 тонн уранового топлива. Задача учёных — продлить цикл при том же объёме загрузки, то есть создать более эффективное топливо. Это можно сделать двумя путями: обогатить топливо большим количеством радиоактивного урана — при этом вырастет его стоимость, или изготовить композитное топливо, содержащее специальные добавки, способствующие лучшему выгоранию с повышенным выделением энергии.
Такие добавки, которые называются выгорающими поглотителями, обладают большим сечением захвата тепловых нейтронов, возбуждающих цепную реакцию, и тем самым увеличивают и ускоряют циклы деления атомов урана. Они также улучшают ряд технологических условий в активной зоне реактора: обеспечивают снижение скачка реактивности при запуске и исключают вредное поглощение нейтронов на поздних стадиях рабочего цикла, что выравнивает характеристики выделения энергии и продлевает срок службы топлива.
«В этом эксперименте мы достигли результатов, которые расширили фундаментальное понимание механизма искрового плазменного спекания при синтезе композитного топлива, и доказали преимущество технологии перед традиционными способами спекания: при более мягких технологических режимах изготовления она позволяет достичь того же качества топливных изделий, — приводятся в пресс-релизе РНФ слова первого автора исследования, заведующего лабораторией композиционных и керамических функциональных материалов Института химии ДВО РАН Евгения Папынова. — Сейчас мы совершенствуем методы подготовки смесей для спекания, чтобы получать материалы с более высокими эксплуатационными и прочностными характеристиками, а также расширяем перечень других выгорающих, легирующих и функционализирующих добавок».
Источник: РИА
