Rosatom araştırmacıları ve mühendisleri, gelişmiş nükleer yakıtların geliştirilmesinde etkileyici sonuçlar elde etti. VVER reaktörleri için Karışık Oksit (MOX) yakıt çubukları, zincirleme testlerin ikinci turunu başarıyla geçti. BREST-OD-300 reaktörü için bir nükleer yakıt üretimi/yeniden üretimi modülü deneme işletmesine alındı. Yüksek sıcaklıklı gaz soğutmalı reaktörler (HTGR) için yakıt, testin ilk aşamasını geçti. Ayrıntılar için makalemizi okuyun.
Üretim/yeniden üretim modülü (FRM), 2024 yılının aralık ayının sonunda devreye alındı. Proryv (Atılım) Projesi’nin bir parçası olarak Sibirya Kimya Tesisi sahasında IV. Nesil deneysel bir enerji santrali (Rusça’da ODEK olarak kısaltılır) için inşa edilen üç tesisten ilkidir.
FRM’de dört işlem hattı başlatıldı: karışık uranyum ve plütonyum nitrürlerinin karbotermal sentezi, yakıt peletlerinin imalatı, yakıt çubuklarının üretimi ve yakıt demetlerinin montajı. Modül tamamen otomatiktir.
FRM, seyreltilmiş uranyum nitrür içeren nükleer yakıt demetleri üretim teknolojisinin pilot uygulaması için tasarlandı. Şimdilik sadece simülasyon yakıt demetleri üretildi, ancak Rus düzenleyici kurum Rostechnadzor plütonyum manipülasyonlarını onaylar onaylamaz FRM, karışık uranyum-plütonyum nitrür (MUPN) yakıtı üretmeye başlayacak. Kurşun soğutmalı hızlı nötron reaktörü BREST-OD-300, ilk çekirdek yüklemesi için 200’den fazla MUPN yakıt demetine ihtiyaç duyacak. Daha önce, MUPN yakıtı içeren deneysel yakıt çubukları BOR-60 araştırma reaktöründe ve BN-600 hızlı reaktöründe test edildi.
ODEK, hızlı bir nötron reaktörü ve ışınlanmış yakıtın taze yakıta dönüştürülmesi için yerinde tesisler içeren bir IV. Nesil nükleer enerji sistemi inşa etmeye yönelik dünyadaki ilk girişim. IV. Nesil sistemler, nükleer yakıt döngüsünü kapatarak atıkta keskin bir azalma ve doğal uranyumun daha fazla kullanımı anlamına geliyor. Rosatom, bu tür sistemleri geliştirmede dünyada en ileri noktaya ulaşmış durumda.
Rosatom’un Glazov’daki üretim tesisi şubat ayında BREST-OD-300 çekirdeği için yuvarlak ve altıgen paslanmaz çelik borular üretmeye başladı. Bu borular yakıt demetleri, reflektörler ve kalkanların yapımında kullanılacak. Yeni üretim hattı yaklaşık 30 makine ve diğer ekipman parçalarından oluşuyor. Tesisin CEO’su Sergey Chineykin, “Gelecek aylarda yüksek teknolojili boruların ilk partisini tamamlamayı planlıyoruz” dedi.
Karışık oksit (MOX) yakıtı, MIR.M1 araştırma reaktöründeki zincirleme testlerin ikinci turunu geçti. Sonuçlar, nükleer yakıtın, yakıt çubukları kapalı haldeyken planlanan yanma seviyesine ulaştığını gösterdi. Normal çalışma, acil durumlar ve tasarım temelli kazalar dahil olmak üzere farklı koşullar altında toplam altı test turu yapılması planlanıyor.
Bir grup MOX yakıt çubuğu da kritik test tesisi BFS-1’de test ediliyor. Test sonuçları, gelişmiş VVER-S reaktörünün çekirdeği için bir fizibilite çalışmasında kullanılacak (adındaki S, ‘spektral geçiş kontrolü’ anlamına geliyor). MOX yakıtının yakıt ekonomisini iyileştirmesi, seyreltilmiş uranyumun stoklarını azaltması ve yenilenmiş malzemelerin esnek kullanımını kolaylaştırması bekleniyor.
VVER-S reaktörlü bir nükleer santralin, dünyada MOX yakıt düzenekleriyle tam yüklü hafif su reaktörüne sahip ilk nükleer santral olması planlanıyor.
Rosatom araştırmacıları, Aralık 2024’ün sonunda, aşırı yüksek sıcaklık koşulları altında HTGR yakıtının laboratuvar örnekleri üzerinde zincirleme testlerin ilk aşamasını tamamladılar. İlk olarak yakıt, 1.000-1.200 ℃ sıcaklıkta 400 günden fazla tutuldu. Daha sonra, 1.600 ℃ sıcaklıkta 500 saat boyunca ışınlandı. Sonuçlar, üç yapısal izotropik (TRISO) yakıt parçacıklarından oluşan çok katmanlı kaplamanın, yüksek sıcaklıklara ve radyasyona maruz kaldığında bile içlerinde üretilen gazları mükemmel şekilde tutabildiğini gösteriyor. Bu yıl yapılması planlanan ikinci test aşaması, 1800 °C’ye varan aşırı sıcaklıklarda testler yapılmasını sağlayacak.
Ocak ayında Rosatom, pilot HTGR yakıt üretim hattı için üç yıl süreli bir ekipman geliştirme programını tamamladı. Mühendisler, ekipman, üretim süreçleri ve temel operasyonlar dahil olmak üzere üretim teknolojisi için ayrıntılı özellikler geliştirdi. Pilot hat, Rus tasarımı makinelerle donatılmış dört işlem bölümünden oluşuyor. Örneğin, yakıt kompaktındaki yakıt partikül dağılımının çevrim içi kontrolü için bir yerli X-ray CT tarayıcısı kullanılıyor.
Pilot yakıt hattı, henüz inşa edilmemiş nükleer güç santrali için yakıt tedarikini güvence altına alarak, yılda 250.000 yakıt kompaktı üretmek üzere tasarlandı. Yüksek sıcaklıkta gaz soğutmalı bir reaktör ve hidrojen içeren ürünler üreten bir kimyasal tesisten oluşması planlanıyor.
