AtomInfo.Ru


NRC готовится к лицензированию ATF с хромовым покрытием

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 14.11.2019

Регуляторы США готовятся к внедрению одного из видов толерантного (ATF) топлива, а именно, топлива с хромированными оболочками.

Лучший кандидат

Покрытие оболочек твэлов из циркониевых сплавов тонким слоем хрома - один из простейших способов сделать топливо более устойчивым к аварийным ситуациям.

Поэтому неудивительно, что поставщики топлива, работающие на американском рынке (в частности, "Framatome" и "Westinghouse"), уделяют хромированным оболочкам повышенное внимание в своих программах по ATF.

Конечно, хром нельзя называть единственным кандидатом. Так, компания "Westinghouse" ещё относительно недавно рассматривала в качестве варианта покрытия карбид титана-алюминия Ti2AlC и даже проводила совместно с Массачусетским технологическим институтом реакторные испытания образца из сплава ZIRLO с таким покрытием.

Но хром пока выигрывает у конкурентов. Считается, что именно хромовое покрытие лучше других умеет сохранять свои свойства как в нормальных условиях эксплуатации, так и при тяжёлых авариях, в том числе при LOCA.

Если говорить об АЭС США, то первая полная загрузка активной зоны толерантным топливом будет с наибольшей вероятностью состоять именно из топлива с хромированными оболочками. И произойти это событие должно по планам довольно скоро - в 2026 году.

Ключевые события для программы по ATF в США.
Рисунок NEI.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Пример оболочек с хромовым покрытием от "Westinghouse".
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Подготовка регулаторов

В сентябре 2018 года в комиссии по ядерному регулированию (NRC) США был принят план по подготовке регуляторов к будущему лицензированию толерантного топлива. Спустя месяц в институте EPRI был выполнен так называемый gap analysis, или анализ несоответствий для оболочек с покрытием.

В январе 2019 года был выпущен первый отчёт по механизмам деградации и отказов оболочек с хромовым покрытием. А в апреле 2019 года была создана рабочая группа по методу PIRT (Phenomena Identification and Ranking Table, идентификация и ранжирование процессов и явлений), работа которой завершилась в июне 2019 года выпуском отчёта ML19172A154.

До конца 2019 года NRC должна подготовить и утвердить по хромированным оболочкам документ под названием Interim Staff Guidance.

В этом документе не будут вводиться новые требования или правила, его задача - указать техническому персоналу комиссии на важные для рассмотрения области, а подателям заявок на лицензии дать представление о том, с вопросами на какие темы они столкнутся при рассмотрении заявки.

Среди всех видов ATF топливо с хромированными оболочками менее всего отстоит от топлива, применяющегося сегодня на атомных станциях. Действительно, речь идёт всего лишь о небольшом (не более 20 микрон) дополнительном слое у оболочки, для нанесения которого будут использоваться освоенные методики - например, холодное распыление (cold spray) или вакуумное напыление (physical vapor deposition).

Однако технические эксперты NRC уже видят области, по которым к разработчикам топлива могут быть вопросы. Так, например, экспертов будут интересовать скорости окисления оболочек с покрытием, их наводораживание, а также поведение оболочек при высоких температурах.

Кроме того, с добавкой покрытия появляются новые деградационные механизмы, отсутствующие у используемого сегодня топлива. Например, это образование трещин в покрытии или его расслоение. Также придётся рассмотреть влияние интердиффузии хрома и циркония и возможного образования эвтектики в оболочке. Потребуется также понять, к чему могут привести радиационные эффекты в хромовом слое.

Первые обращения в NRC от разработчиков с описанием деталей выбранных технологий хромирования ожидаются в начале 2020 года. Эксперты NRC не исключают сюрпризов - например, будут ли предложены для рассмотрения покрытия, состоящие из хрома с добавками определённых материалов?

Ключевые слова: Атомнадзор, США, Толерантное топливо, Статьи


Другие новости:

Иран и Россия начали строительство второй очереди АЭС "Бушер"

Торжественная церемония первого бетона на втором блоке прошла в воскресенье.

В Китае прошёл эксперимент по изучению течей воды в натрий

Эксперимент важен для разработки систем контроля малых течей.

МАГАТЭ обновило технический документ по отказам топлива в реакторах с водным охлаждением

Содержит данные за 2006-2015 годы.

Герой дня

В Вене отметили годовщину Первой в мире

В Вене отметили годовщину Первой в мире

Особый привет ветеранам-атомщикам прозвучал от ансамбля авторской песни мужского хора МИФИ - многократного лауреата российских и международных конкурсов.



ИНТЕРВЬЮ

Вадим Беркович

Вадим Беркович
Спасибо, но я хотел бы особо подчеркнуть, что моя награда - это, на самом деле, награда всему коллективу ОКБ "ГИДРОПРЕСС", во многом благодаря которому проект по сооружению второй очереди Тяньваньской АЭС был успешно реализован.


МНЕНИЕ

Владимир Рычин

Владимир Рычин
Альтернативным топливным материалом для космоса может стать НОУ или, точнее говоря, HALEU - уран с обогащением до 20%, всё ещё остающийся гражданским. К каким последствиям приведёт конверсия космических программ с ВОУ на НОУ?


Поиск по сайту: