На исследовательских реакторных установках научного подразделения «Росатома» в городе Димитровград успешно завершились испытания образцов топлива для высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) четвертого поколения при температуре до 1700 °С, информирует государственная корпорация. Эти испытания проводятся в рамках комплексного инвестиционного проекта, реализуемого АО «Концерн Росэнергоатом», который направлен на создание атомной энерготехнологической станции на базе ВТГР. В качестве объектов исследования были выбраны образцы топливных компактов ВТГР — графитовые цилиндры с равномерно распределёнными в объёме сферическими микротвэлами, разработанными в АО «НИИ НПО «ЛУЧ», входящем в Научный дивизион «Росатома».
Перед проведением реакторных испытаний в экстремальных условиях, которые могут возникнуть при нарушении нормальной эксплуатации, топливные образцы подверглись облучению в исследовательских реакторах при стандартных для данного вида топлива режимах (температурах от 1000 до 1200 °С) до различных уровней выгорания. До собственного реакторного эксперимента на базе АО «Институт реакторных материалов» (входит в Научный дивизион «Росатома») топливные компакты ВТГР были предварительно облучены в реакторе ИВВ-2М, достигнув выгорания не ниже 12% тяжелых атомов — показателя, соответствующего среднему проектному выгоранию реактора ВТГР, разрабатываемого в госкорпорации.
«В ходе облучения при штатных условиях зафиксировано, что доля выхода газообразных продуктов деления из микротвэлов была примерно на порядок ниже нормативных требований, предъявляемых главным конструктором реакторной установки ВТГР к топливу (АО «ОКБМ Африкантов»). В рамках эксперимента специалисты АО «ИРМ» провели испытание одного из облученных топливных компактов в течение около 300 часов при температуре около 1600 °С», — сообщается.
Во время реакторных испытаний учёные «Росатома» обеспечивали как периодический, так и непрерывный онлайн-контроль активности газовых проб из ампул с объектами испытаний. Полученные экспериментальные данные по активности газообразных продуктов деления внутри ампул свидетельствуют о сохранении герметичности защитных оболочек микротвэлов в процессе эксперимента.
Впервые в отечественной практике российским исследователям удалось обеспечить непрерывный онлайн-мониторинг активности ключевых газообразных продуктов деления при облучении топлива ВТГР, что соответствует передовым мировым стандартам проведения аналогичных исследований, подчёркивается в сообщении. Фёдор Григорьев, куратор проекта от АО «Концерн Росэнергоатом», отметил, что результаты экспериментов дополняют обширную базу данных, собираемых с 2021 года в рамках программы расчетно-экспериментального обоснования топлива ВТГР.
«В ходе реакторных испытаний и последующих исследований были получены более двадцати образцов топлива ВТГР с выгоранием от 3% до 13% тяжелых атомов. На данный момент можно с уверенностью утверждать, что максимальные проектные лимиты эксплуатации отечественного микросферического топлива, заложенные в проекте реакторной установки ВТГР, подтверждены», — говорится в заявлении Григорьева.
Начальник лаборатории АО «НИИ НПО «ЛУЧ» Владислав Туманов подчеркнул, что испытания опытных топливных компактов подтвердили их надежность и технологичность применённых научно-технических решений. «Наш коллектив проделал масштабную работу.
Была разработана уникальная технология внешнего гелирования, позволяющая создавать микросферические материалы, в том числе сердцевину из диоксида урана диаметром 400 микрон. В рамках проекта изготовлено уникальное оборудование для нанесения TRISO-покрытий на микросферические материалы, создан мощный научно-технический базис и аналитические методики для контроля качества полученных промежуточных и конечных изделий.
Технологии производства отработаны как на установках лабораторного масштаба, так и на опытно-промышленной линии. Это важное достижение всего коллектива», — отметил Туманов.
В планах «Росатома» на 2026 год — начать реакторные испытания опытных образцов топлива, произведённых специалистами АО «НИИ НПО «ЛУЧ» на полностью импортонезависимой опытно-промышленной линии для изготовления топлива ВТГР.