A Roszatom tudósai és mérnökei fontos eredményeket értek el a legújabb nukleáris üzemanyag megalkotásában. Sikeresen befejeződött a VVER-reaktorokban használt MOX-üzemanyaggal töltött üzemanyagkazetták reaktortesztjeinek második ciklusa. Kísérleti üzembe helyezték azt a modult, mely a BRESZT-OD-300 reaktor számára gyárt nukleáris üzemanyagot. A magas hőmérsékletű gázhűtésű reaktor (HTGR) üzemanyaga sikeresen teljesített a tesztelés első szakasza során.
Az üzemanyagot gyártó modult 2024 decemberének legvégén helyezték üzembe. Ez az első a három létesítmény közül a Szibériai Vegyi Kombinát telephelyén, ahol 4. generációs kísérleti demonstrációs reaktort építenek a Proriv (Áttörés) projekt keretében.
Az üzemanyagot gyártó modulban négy technológiai irány találkozik: urán- és plutónium-nitrid keverékek karbotermikus előállítása, üzemanyaggranulátumok gyártása, üzemanyagrudak előállítása és üzemanyagkötegek összeszerelése. A termelési folyamat teljesen automatizált.
Az üzemanyagot gyártó modulban a szegényített urán-nitridet tartalmazó fűtőelemek gyártási technológiáját használják. Az első próba-üzemanyagkötegeket már legyártották. Amikor az orosz nukleáris hatóság, a Rosztyehnadzor jóváhagyja a plutónium használatát, megkezdődik a kevert urán–urán-nitrid–plutónium üzemanyag gyártása. A BRESZT-OD-300 indítótöltetéhez több mint 200 kevert urán–urán-nitrid–plutónium fűtőelemet kell gyártani. Korábban már tesztelték az ezzel az üzemanyaggal működő kísérleti fűtőelemeket a BOR-60 kutatóreaktorban és a BN-600 gyorsreaktorban is.
A Kísérleti Demonstrációs Energetikai Komplexum (ODEK) a világ első IV. generációs nukleáris energiarendszere, amely magában foglal egy gyorsneutronos reaktort és a már besugárzott üzemanyag újrafeldolgozására és az abból új üzemanyagadagok előállítására szolgáló létesítményeket. A nukleáris üzemanyagciklus lezárásával a IV. generációs rendszerek a hulladék mennyiségének jelentős csökkentését és a természetes urán hatékonyabb felhasználását valósítják meg. A Roszatom világelső az ilyen rendszerek kifejlesztésében.
Februárban a Roszatom glazovi üzemében megkezdődött a BRESZT-OD-300 reaktor aktív zónájához szükséges kör és hatszög keresztmetszetű rozsdamentes acélcsövek gyártása. Ezekből fogják készíteni a fűtőelemeket, illetve a kazettákat. Az új gyártósorhoz mintegy 30 berendezést telepítettek. „Az elkövetkező hónapokban tervezzük a csúcstechnológiás csövek első tételének gyártását” – mondta Szergej Csinyejkin, a vállalat vezérigazgatója.
A MOX-üzemanyag reaktortesztjeit a MIR.M1 kutatóreaktorban végzik. A tesztek második ciklusának eredményei azt mutatták, hogy a nukleáris üzemanyag elérte a tervezett kiégési szintet, és az üzemanyagkötegek hermetikusan zárt állapota sértetlen maradt. Összesen hat ciklusnyi tesztelést terveznek normál üzemi körülmények között, az üzemelés megszakításával, illetve tervezett üzemzavar üzemmódban.
A MOX-üzemanyaggal feltöltött üzemanyagkötegek egy tételét már tesztelik is a BFSZ-1 kritikussági próbapadon. A vizsgálatok lehetővé teszik, hogy meghatározzák a leendő VVER-S (spektrális vezérlésű) reaktor aktív zónájának a paramétereit. A MOX-üzemanyag használata várhatóan gazdaságosabbá teszi majd az üzemanyag-felhasználást, csökkenti a felhalmozott szegényített uránkészleteket és lehetővé teszi a visszanyert anyagok rugalmas felhasználását.
A tervek szerint a VVER-S reaktorral rendelkező erőmű lesz az első olyan atomerőmű a világon, amelyben a könnyűvizes reaktor teljes egészében MOX-üzemanyaggal működik.
2024 decemberének végén a Roszatom tudósai befejezték a HTGR-reaktorokhoz fejlesztett üzemanyag laboratóriumi mintáin a rendkívül magas hőmérsékleten végzett reaktortesztek első szakaszát. Az üzemanyagot először több mint 400 tesztnapon át 1000–1200 ℃ hőmérsékleten tartották. Ezután 500 órán át 1600 ℃ hőmérsékleten besugározták. Az eredmények azt mutatták, hogy az üzemanyag gömb alakú üzemanyagmagjának többrétegű bevonata (TRISO) tökéletesen visszatartotta a keletkező gáznemű termékeket a besugárzás és magas hőmérsékleti körülmények között is. Idén a tesztprogram második szakaszában extrém körülmények között – akár 1800 °C-os hőmérsékleten is tesztelik majd az új üzemanyagot.
Januárban a Roszatom befejezte a HTGR-üzemanyagot előállító kísérleti gyártósor berendezéseinek hároméves fejlesztési és üzembe helyezési ciklusát. A szakemberek meghatározták a berendezésekre vonatkozó műszaki követelményeket, kidolgozták a technológiai alapokat és a kulcsfontosságú kísérleti műveletek módozatait. A kísérleti üzem négy – egyedi orosz berendezésekkel felszerelt – technológiai egységből áll.
Az üzemanyag-gyártósor tervezett kapacitása évi 250 ezer üzemanyagköteg. A tervek szerint a létesítmény egy HTGR-reaktorból és egy hidrogéntartalmú termékeket előállító vegyipari-technológiai részből áll majd.
