Недавно на реакторе с высоким потоком в Петтене, Нидерланды, были начаты новые эксперименты по изучению поведения ядерного топлива при облучении. Группа ядерных исследований и консультаций (NRG) заявляет, что с помощью новой методики измерений данные, собранные в ходе экспериментов, могут быть использованы для разработки новых видов топлива и оптимизации эффективности существующих видов топлива.
Реактор с высоким потоком в Петтене (изображение: NRG)
В настоящее время исследуются два вида топлива: в рамках проекта"Fuel Creep II" пробы топлива берутся из оксида урана, а в рамках проекта INSPYRE изучается смешанное оксидное топливо (МОХ). Каждый из экспериментов содержит шесть образцов топлива с тремя различными составами.
Реакторное топливо должно быть безопасным при любых обстоятельствах, в том числе в экстремальных ситуациях, в ядерном реакторе, сказал NRG. Делящийся материал в реакторе подвергается воздействию высокой дозы нейтронов в сочетании с высокой температурой. Поэтому важно понять, как это влияет на качество и поведение топлива. Когда появятся усовершенствованные методы измерения, такие, как метод, разработанный НРГ, можно будет подробно изучить отдельные процессы, происходящие в топливе.
NRG ожидает, что первые результаты исследовательского проекта будут доступны в течение следующих нескольких месяцев, а вся программа должна быть завершена в 2022 году.
Полученные данные будут предоставлены партнерам по консорциуму INSPYRE, который является частью проекта"Европейские горизонты 2020". Специалисты по моделированию будут использовать эти данные для обновления и совершенствования существующих кодов характеристик топлива, которые используются для прогнозирования поведения топлива при облучении.
В рамках проекта INSPYRE (Исследования в поддержку лицензирования МОХ топлива в прототипных реакторах ESNII) основное внимание уделяется исследованию МОХ топлива для быстрых реакторов в поддержку лицензирования пусковых кернов прототипов реакторов Европейской инициативы по устойчивой ядерной промышленности (ESNII). Проект стоимостью 9,4 млн. евро (10,9 млн. долл. США), осуществление которого началось в сентябре 2017 года и продлится до августа 2021 года, получит максимальный взнос от Европейской комиссии в размере почти 4 млн. евро. Консорциум INSPYRE состоит из 14 европейских партнеров, включая NRG.
INSPYRE будет использовать тщательно разработанные исследования отдельных эффектов (моделирование и экспериментальные) для точного описания основных явлений, происходящих в топливе, с помощью надежных физических моделей, расширяя эмпирические знания о поведении топлива, полученные в прошлом в ходе испытаний на облучение и исследований после облучения. В нем будут охарактеризованы отобранные ключевые образцы облученного топлива для заполнения четко выявленных пробелов в знаниях. В рамках этого проекта будут также сочетаться и использоваться результаты фундаментальных и технологических исследований в целях повышения и расширения диапазона надежности традиционно выведенных эмпирических законов, регулирующих характеристики ядерного топлива при облучении. Кроме того, она будет использовать новые модели и данные, полученные в кодах характеристик топлива, используемых при проектировании систем ESNII, и применять усовершенствованные коды к соответствующим условиям ESNII.
Исследователь и автор World Nuclear News
