Ожидается, что новые модульные держатели экспериментов, разработанные Национальной лабораторией Айдахо (ИНЛ) министерства энергетики США (МЭ), улучшат переходные испытания ядерного топлива и материалов и позволят новым клиентам, таким, как НАСА, воспользоваться уникальными возможностями испытательного комплекса переходных реакторов (TREAT) ИНЛ.
По словам INL, испытательная система MARCH была разработана для обеспечения быстрого анализа и более быстрого оборота небольших испытательных образцов ядерного топлива и материалов, и она упрощает процесс испытаний, сочетая модульность и адаптируемость.
Небольшие образцы помещаются в специальный держатель, где эксперименты могут быть точно приспособлены к воздействию нейтронов, температурам и локальной тепловой/охлаждающей среде. Затем держатели помещаются в большую многоразовую защитную капсулу для установки в TREAT. После завершения переходного испытания держатели могут быть легко извлечены на объекте, а защитная капсула может быть повторно использована для проведения еще одного раунда экспериментов.
Низкоактивационный материал, используемый для изготовления предохранительных капсул, означает, что испытываемые транспортные средства не становятся в значительной степени радиоактивными при облучении. Это позволяет собрать или разобрать эксперимент на установке TREAT для быстрого анализа.
Классический метод таких испытаний требовал крупномасштабных, полностью интегрированных экспериментов, которые занимали годы на проектирование и были дорогостоящими для строительства, что затрудняло более мелким федеральным агентствам, промышленности и университетам воспользоваться преимуществами единственного в США переходного испытательного реактора. Модульная конструкция MARCH делает экспериментальные циклы намного быстрее и доступнее, сказал INL.
Ускоренный процесс способствует применению"модернизированного" подхода к проверке отдельных видов воздействия, сочетающего научное моделирование с данными о характеристиках топлива для получения более быстрых результатов. "Процесс, который когда-то занимал от двух до трех лет, теперь может быть завершен всего за один год",-сказал INL.
TREAT может производить всплески энергии, которые в несколько раз мощнее, чем условия, найденные в коммерческом реакторе, что позволяет изучать характеристики топлива в экстремальных условиях. Воздействие экстремальных условий на топливо внутри такого объекта позволяет разрабатывать более устойчивые и долговечные виды топлива. Такие переходные испытания ядерного топлива можно сравнить с испытаниями автомобилей на столкновение с высоким ударом, которые способствовали развитию технологий безопасности в автомобильной промышленности.
Реактор TREAT был вновь запущен в ноябре 2017 года после более чем 20 лет в режиме ожидания и возобновил испытания ядерного топлива в 2018 году. MARCH потребовалось три года для разработки в рамках серии усилий INL при поддержке Министерства энергетики. Облучение на основе MARCH уже проводится в поддержку разработки, испытания и лицензирования топлива, устойчивого к авариям, и других передовых видов топлива.
НАСА также использует держатели MARCH в TREAT для разработки и тестирования топливных композитов, чтобы увидеть, как они работают в суровых температурах, необходимых для ядерных тепловых двигателей, сказал INL.
Исследователь и автор World Nuclear News
