Rosatomning TVEL yoqilg‘i bo‘linmasi yangi turdagi yoqilg‘ilarni ishlab chiqish, xavfsizligini asoslash va mijozlarga taklif etishda sezilarli yutuqlarga erishdi. Bu yoqilg‘i xavfsizroq, tejamkorroq bo‘lib, yadro yoqilg‘i siklini (YAYS) yopishga yordam beradi: tabiiy uranning energetik salohiyatidan maksimal darajada foydalanish va ishlatilgan yadro yoqilg‘isi hajmini kamaytirish imkonini beradi.
Tasdiqlangan xavfsizlik
Balakov AESning (Rosatom tarkibiga kiruvchi) 1-raqamli energoblokida REMIKS yoqilg‘isi bilan ta’minlangan issiqlik ajratuvchi qurilmalarning tajriba-sanoat ishlatilishining uchinchi va yakuniy 18 oylik sikli boshlandi.
REMIKS – Rossiyalik atom mutaxassislari tomonidan ishlab chiqilgan, qayta ishlangan uran va plutoniy aralashmasiga boyitilgan uran qo‘shish orqali tayyorlangan yoqilg‘idir. REMIKS maxsus ravishda yengil suvli reaktorlar uchun yaratilgan bo‘lib, unda plutoniyning ulushi 5 foizdan oshmaydi. Uning neytron spektri oddiy uran yoqilg‘isinikidan farq qilmasligi sababli, reaktordagi xatti-harakati va hosil bo‘ladigan plutoniy miqdori odatdagidan deyarli farqlanmaydi. Ushbu xususiyatlari tufayli REMIKS yoqilg‘isini sezilarli qo‘shimcha xavfsizlik choralari ko‘rmasdan ishlatish imkoniyati mavjud. Ushbu xususiyatlari tufayli REMIKS yoqilg‘isini sezilarli qo‘shimcha xavfsizlik choralari ko‘rmasdan ishlatish mumkin bo‘ladi.
2021-yil oxirida Balakov AESning 1-raqamli energoblokidagi VVER-1000 reaktoriga ilk bor REMIKS yoqilg‘isi bilan to‘ldirilgan oltita yoqilg‘i yig‘indisi joylashtirildi. Ular standart foydalanish siklini o‘tayapti – har biri 18 oydan iborat uchta davr. O‘tgan ikki davrdan so‘ng, Rosatom mutaxassislari qayta yuklash mashinasining maxsus kamerasi yordamida yig‘indilarning issiqlik ajratuvchi elementlari va konstruksion qismlarini ko‘zdan kechirdilar. Keyingi foydalanish uchun hech qanday to‘siqlar aniqlanmadi
Uchinchi kampaniya 2026-yilning birinchi yarmida rejali-ogohlantiruvchi ta’mirlash paytida yakunlanadi. Yig‘malar ushlab turish havzasiga qayta yuklanadi, keyin esa reaktordan keyingi tadqiqotlar uchun yuboriladi. «REMIKS yoqilg‘isining tajriba-sanoat ekspluatatsiyasi dasturi va reaktordan keyingi tadqiqotlari yakunlangach, «Rosatom» muvozanatli yoqilg‘i aylanishi konsepsiyasida yangi mahsulotni bozorga taklif qilish uchun yetarli asoslarga ega bo‘ladi,» – dedi «TVEL» AJning ilmiy-texnik faoliyat bo‘yicha katta vitse-prezidenti Aleksandr Ugryumov. Keyin TVEL katta quvvatli bloklardan birini bosqichma-bosqich REMIKS yoqilg‘isiga o‘tkazishni rejalashtirmoqda.
Boyitish quyidagicha
MIR.M1 tadqiqot reaktoriga (Rosatom ilmiy bo‘limining Atom reaktorlari ilmiy-tadqiqot institutiga qarashli) uran-erbiy yoqilg‘isidan tayyorlangan yoqilg‘i tarkibiga ega bo‘lgan 12 ta issiqlik ajratuvchi elementdan iborat tajriba majmuasi yuklandi. Har bir issiqlik ajratuvchi elementdagi uranning boyitilishi taxminan 5 foizni tashkil etadi.
Yig‘ish sinovi – boyitish darajasini 5% dan ortiqqa bosqichma-bosqich oshirishga qaratilgan sinov dasturining birinchi bosqichi. «Shu paytgacha issiqlik ajratuvchi yig‘ilmalarning yangi konstruksiyalari va modifikatsiyalarini joriy etish orqali reaktorlarning samaradorligi oshirildi. Innovatsiyalarning aksariyati tvelda boyitilgan uranning fizik hajmini oshirish va yakunda bitta yoqilg‘i kasseti hisobiga ko‘proq energiya ishlab chiqarishdan iborat edi. Hozir AES iqtisodiyotini yanada optimallashtirish uchun katta quvvatli issiqlik reaktorlari uchun uranni boyitishning 5 foizlik chegarasidan o‘tish talab etiladi. Zamonaviy VVER reaktorlarining faol zonasida 163 ta IAY borligini va ularning har birida 500 kg dan ortiq uran borligini hisobga olsak, boyitishni atigi 1% ga oshirish samarasi juda sezilarli bo‘ladi,» – deb tushuntirdi TVEL ilmiy-texnik faoliyati bo‘yicha vitse-prezidenti Aleksandr Ugryumov. TVEL olimlarining baholashlariga ko‘ra, neytron yutuvchi sifatida oddiy gadoliniy o‘rniga erbiyni 5 foizdan yuqori boyitilgan yoqilg‘i bilan birgalikda qo‘llash 12 va 18 oylik yoqilg‘i sikllaridan 24 oylik sikllarga o‘tish imkoniyatini yaratadi. Yoqilg‘ini qayta yuklash uchun kamroq to‘xtashlar tufayli elektr energiyasi ishlab chiqarish hajmi oshadi va natijada AESning daromadi hamda boshqa iqtisodiy ko‘rsatkichlari yaxshilanadi.
Sinov dasturi to‘rt yillik nurlanish davrini o‘z ichiga oladi. Tadqiqot natijalari VVER reaktorlari uchun uran-erbiy yoqilg‘isini ommaviy ishlab chiqarish texnologiyasini yaratishga hamda uni Rossiya loyihasidagi atom elektr stansiyalarida qo‘llashni asoslashga yordam beradi.
Tezkor reaktorlar uchun
«Rosatom» olimlari IV avlod tez neytronli reaktor tizimlari uchun faol zonaning ikkita variantini asoslashda muhim natijalarga erishdilar. Xususan, Beloyor AESning BN-600 reaktorida sinovlar o‘tkazish uchun SNUP-yoqilg‘i (aralash nitridli uran-plutoniy) bilan jihozlangan OS-4 yig‘masi tayyorlandi. Bu yig‘mani nurlantirishdan maqsad yoqilg‘ining yuqori darajada yonishini tasdiqlashdir. Yig‘ma konstruksiyasida sinovlarning xavfsizligini ta’minlovchi texnik yechimlar qo‘llanilgan.
Shuningdek, aksial qatlamli MOKS-yoqilg‘i asosida BN-1200 o‘lchamidagi tvellar bilan uchta KTEVS-MAK tajribaviy yig‘ilmalari tayyorlandi. Ularda yonilg‘i ustuni tarkibiga ko‘paytiruvchi material (kambag‘allashtirilgan uran) bo‘lgan qism kiritilgan. Bu qismlar birgalikda reaktorda faol zonani ajratib turuvchi gorizontal qatlamni hosil qiladi. Taxminlarga ko‘ra, bunday tuzilish yoqilg‘ining kerakli yonish chuqurligini saqlab qolgan holda, tvel qobiqlarining nurlanish ta’sirida shikastlanishini kamaytiradi. Ushbu yechim bir necha mamlakatlarda asoslangan, ammo amalda birinchi marta BN-1200 reaktorida qo‘llanilishi mumkin. Sibir kimyo kombinatida (TVEL tarkibiga kiradi) ishlab chiqarilgan har ikki turdagi yig‘ilmalarni 2025-yilda BN-600 faol zonasiga yuklash rejalashtirilmoqda.
Reaktor va reaktordan keyingi sinovlar tufayli olimlar yangi turdagi tvellarda sodir bo‘ladigan jarayonlarni o‘rganishlari va yoqilg‘ini BN-1200 reaktori – dunyodagi birinchi tez neytronli seriyali reaktorda ishlatish uchun litsenziyalashlari mumkin bo‘ladi. Unda MOKS va SNUP yoqilg‘ilaridan foydalanish mumkinligi taxmin qilinmoqda. Beloyarsk AES hududida BN-1200 blokini qurishni 2027-yilda boshlash rejalashtirilgan.
Muvozanatlangan yadro yoqilg‘i sikli – Rosatomning yadro yoqilg‘i siklini yopish texnologiyalariga asoslangan mahsuloti bo‘lib, u nurlantirilgan yadro yoqilg‘isini samarali qayta ishlash va qayta ishlash mahsulotlaridan oqilona foydalanishni ta’minlash imkonini beradi.
