A Roszatom nukleáris üzemanyaggyártó vállalata, a TVEL fejleszti és vezeti be a piacra az úgynevezett toleráns üzemanyagot, amely ellenáll a tervezési alapon túli, rendkívül kis valószínűségű súlyos atomerőművi balesetben fellépő hatásoknak is. 

A TVEL leányvállalatánál, a Novoszibirszki Vegyi Üzemben gyártott két kísérleti üzemanyag-kazetta méreteiben egyezik az orosz VVER és a nyugati nyomottvizes PWR atomerőművekben használatos kazettákkal, amelyek négy különböző burkolatanyag-kombinációval és üzemanyag-mátrixszal rendelkeznek. 

Az üzemanyag-tabletták vagy hagyományos uránium-dioxidból, vagy megnövelt sűrűségű és hővezető képességű uránium-molibdén ötvözetből készültek. Az üzemanyag burkolatául szolgáló pálcákat vagy krómozott cirkónium ötvözetből, vagy króm-nikkel ötvözetből gyártották.

Minden egyes üzemanyag-kazettában 24 pálca van, amelyek különböző összetételű anyagokból készültek. Az üzemanyag-kazettákat a MIR reaktorban olyan körülmények között tesztelik, amelyek a legközelebb állnak a valós üzemi körülményekhez; figyelembe véve a VVER és a PWR reaktorokban a hűtőközeg üzemi jellemzőit. A kísérleti reaktort úgy tervezték meg, hogy lehetőség legyen az orosz VVER és a külföldi PWR reaktorok számára készülő toleráns üzemanyag párhuzamos vizsgálatára.

A balesetálló üzemanyag kifejlesztése a Roszatom üzemanyag-gyártó divíziójánál dolgozó tudósok és tervezőmérnökök által végzett nagyszabású munkának köszönhető, beleértve az anyagszerkezeti kutatásokat, az új bevonattechnológiák bevezetését, illetve a ponthegesztést, valamint a prototípusok sikeres laboratóriumi tesztjét is.

Az alkalmazott anyagok kiválasztásakor nemcsak az anyagszerkezeti kutatások eredményét vették figyelebe, hanem az orosz nukleáris ipar sokéves tapasztalataira is alapoztak.  A felhasznált anyagok egy részét már használják a kísérleti reaktorokban, illetve az energiatermelő reaktorokban, valamint az atommeghajtású közlekedési eszközök reaktorainak aktív zónájában

– közölte Alekszander Ugrjumov, a TVEL kutatás-fejlesztési alelnöke. 

2019-ben fejeződik be a toleráns üzemanyag kísérleti reaktorban végzett  tesztelésének első szakasza, majd a teszteredmények kiértékelése. A kapott adatok alapján meghatározzák az üzemanyagpálcák optimális anyagösszetételét, illetve a nyomottvizes reaktorok aktív zónájának konfigurációjára jellemző specifikus neutronfizikai paramétereket.  A következő fontos szakasz során a kísérleti toleráns üzemanyag-kazettákat Oroszország valamelyik üzemelő atomerőművének reaktorában is tesztelik. 

A toleráns vagy balesetálló üzemanyag (angol nevén ATF - Accident Tolerant Fuel) olyan üzemanyag, amely ellenáll egy súlyos, nem tervezhető, a hűtőközeg elvesztéséből fakadó hipotetikus atomerőművi baleset során fellépő hatásoknak is. Hosszú időn keresztül képes ellenállni az aktív zóna hűtésének zavarából fakadó extrém hőmérséklet-emelkedésnek és nem következik be hidrogén-felszabadulást okozó cirkónium-vízgőz  reakció sem.

A toleráns üzemanyag használata rendszerbiztonsági, illetve az atomenergetika általános biztonsága szempontjából egy új minőségi szintet jelent.  A TVEL üzemanyaggyártó vállalatnak a toleráns üzemanyaggal kapcsolatos kutatásait, a tervezést és a tesztelést a Bocsvar akadémikus nevét viselő Szervetlen anyagok csúcstechnológiás tudományos kutatóintézete szervezi, illetve koordinálja. 

Háttér:

A Roszatom üzemanyaggyártó vállalata, a TVEL üzemei nukleáris üzemanyag-gyártással, urándúsítással, az urándúsítás során használt gázcentrifugák gyártásával foglalkoznak, illetve tudományos kutató- és tervezői háttérintézetek is tartoznak a vállalathoz.

A TVEL látja el az összes oroszországi atomerőművet nukleáris üzemanyaggal. A világ 14 országának 72 energiatermelő atomreaktora számára állít elő a TVEL üzemanyagot és 8 országba szállít kutatóreaktorokhoz üzemanyagot. Emellett az orosz atommeghajtású flotta egységeit is ellátja üzemanyaggal. A világ minden hatodik energiatermelő reaktora a TVEL által gyártott üzemanyagot használ. www.tvel.ru