Сотрудники Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета и Института химии Дальневосточного отделения РАН в Приморье предложили новую технологию производства топлива для ядерных реакторов. По словам ученых, она не имеет аналогов и способна значительно повысить качество тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), которые загружаются в реактор.
Производство ядерного топлива в Новосибирске. Фото: Евгений Курсков/ ТАСС
Основным видом топлива для энергетических ядерных реакторов являются таблеточные уран-оксидные композиции, сообщает РИА "Новости". Их получают из порошка путем грануляции, прессования и спекания с последующим контролем качества и размера таблеток.
Однако приморские ученые предложили альтернативный способ производства, который лежит в основе порошковой металлургии - электроимпульсное спекание под давлением. По словам директора академического департамента ядерных технологий Школы естественных наук ДВФУ, члена-корреспондента РАН ИванаТананаева, основой нового метода является нагрев спомощью электрического тока, пропускаемого через пресс-форму с размещенным в ней порошком.
"В этих условиях на уран-оксидное топливо одновременно воздействуют мощный импульсный разряд и механическое давление", - пояснил ученый. Это позволяет получать продукцию повышенного качества и сократить число стадий производства без увеличения себестоимости.
Новая технология позволяет увеличить скорость производства и качество тепловыделяющих элементов. Новый метод позволяет делать уран-оксидные таблетки из порошка двуокиси урана, который для стандартной технологии непригоден. Предлагаемый способ может быть адаптирован в производственных масштабах благодаря низкой себестоимости одной единицы продукции (до десяти долларов), утверждают его авторы.
Разработками ученых ДВФУ уже заинтересовались в производственном объединении"Маяк" из Озерска, единственного российского предприятия, занимающегося переработкой ядерного топлива. Сотрудники университета и академического института планируют перейти к следующему этапу сотрудничества с производством и создать пилотную установку по технологии импульсного спекания.
Новая технология позволит российским атомщикам предложить более качественные теплоэлементы для энергетических реакторов. Их конструкция стандартизирована: это сборка из трубок, заполненных уран-оксидными таблетками, и из углеродных стержней, способных замедлять цепную реакцию. От качества изготовления этих сборок зависит многое, в том числе стабильность и безопасность работы реактора. Предложенная учеными из Дальневосточного федерального университета технология электроимпульсного спекания под давлением способна дать российским энергетикам атомные энергетические установки нового качества.