Бързите реактори произвеждат повече гориво, отколкото използват
Работим над нови модификации на ТВС-Квадрат по отношение на потребностите на съответни реактори, споделя Александър Угрюмов, вицепрезидент на горивната компания на „ Росатом “ – ТВЕЛ, особено за 3е-nеws / 08:29 ч. 29 
Източник: Росатом
- Г-н Угрюмов, атомните технологии се развиват доста бързо. Това от своя страна изисква и прогрес във връзка с нуклеарното гориво и неговата успеваемост и сигурност. Какви са последните разработки на ТВЕЛ в тази област?
- Работим в доста области, само че това, което би било най-интересно за вашите читатели, са новите структури на гориво за реактори ВВЕР-1000. В случая българската АЕЦ „ Козлодуй “ е един от най-хубавите образци за внедряване на ново гориво. Миналата година в шести енергоблок приключи внедряването на гориво четвърто потомство ТВСА-12. Тоест, дейната зона на реактора към този момент е напълно заредена с гориво с нова структура. Освен това още през 2018 година енергоблокът бе наведен в употреба на нараснала мощ от 104%, и това разрешава към този момент трета година поред да се създава повече сила и да се подобрят финансовите индикатори.
Още по тематиката АЕЦ 22 окт 2021 / 12 юни 2021
През 2021 година ще стане една календарна година, в която реакторът ще работи с цялостно зареждане на ТВСА-12, и това би трябвало напълно да показва преимуществата на новото гориво. Става дума за по-голяма дълбочина на изгаряне, по-нисък разход на свежо гориво, по-малък размер на отработено гориво, понижаване на разноските по ръководство на отпадъците. Всичко това доста усъвършенства стопанската система на горивния цикъл.
Ние прилагаме самостоятелен метод към всеки възложител. През тази година в един от блоковете ВВЕР-1000 на чешката АЕЦ „ Темелин “ също приключи привеждането на дейната зона към гориво четвърто потомство – ТВСА-Т.mod.2. С всички наши възложители на гориво за ВВЕР-440 в страните от Европейския съюз осъществяваме планове по внедряване на нови решения за горивото и горивния цикъл. Това са АЕЦ в Унгария, Чехия, Словакия и Финландия. В някои от тези страни енергоблоковете ВВЕР-440 създават половината или повече от половината от цялата електрическа енергия в страната.
- Разкажете повече за производството на РЕМИКС горивото за нуклеарни енергоблокове от вида на ВВЕР?
- РЕМИКС е гориво за ВВЕР, което се създава от отработено нуклеарно гориво. Това е примес на регенериран уран с плутоний. Внедряването на такова гориво ще помогне за доста редуциране на потреблението на уран, понижаване на размерите на отработено гориво и боклуци, преправка на облъченото гориво вместо съхранението му. За операторите на АЕЦ при внедряване на такова гориво няма да са нужни никакви вложения в модернизацията на реакторната апаратура и другото съоръжение – там няма доста плутоний, всички свойства са съвсем същите, както при елементарното гориво.
Тази година е знакова за нас от позиция на РЕМИКС горивото. Първо, завършихме 5-годишна стратегия по облъчване на опитни топлоотделящи детайли РЕМИКС в реактора ВВЕР-1000 на Балаковската АЕЦ. Междинните резултати са доста положителни. Второ, в Сибирския химически комбинат в Томска област създадохме опитно произвеждане на пълноценни горивни касети с РЕМИКС гориво за ВВЕР-1000. Очакваме приемането на първата партида горивни касети РЕМИКС, която по-късно може да бъде заредена в реактора.
Фактически РЕМИКС горивото е решение за затворен горивен цикъл при реакторите вид ВВЕР. Особеност на съветската атомна енергетика е основаването на двукомпонентна атомна енергетика с реактори както на топлинни, по този начин и на бързи неутрони със затворен горивен цикъл. Разликата при бързите реактори е в това, че те в действителност създават повече гориво, в сравнение с употребяват. Като се има поради, че при класическата атомна енергетика скъпият артикул е по-малко от 1% от естествения уран – делящият се изотоп на уран 235 – то по този метод, посредством затваряне на горивния цикъл, включвайки в него уран и плутоний, ще е допустимо да увеличим количеството сила, което човечеството може да получи от естествения уран - на процедура 100 пъти. Но за това е нужно особено гориво. Сега привеждаме най-мощния в света бърз реактор БН-800 на Белоярската АЕЦ към МОКС-гориво – оксидно уран-плутониево гориво за бързи реактори, в което се употребява обеднен уран.
През тази година в Северск започнахме строителството на неповторим иновационен реактор на бързи неутрони БРЕСТ-ОД-300, в който ще се употребява нитридно уран-плутониево СНУП-гориво, което е по-плътно. На същата площадка ще построим изцяло автоматизиран цех за произвеждане на такова гориво и модул за преправка на облъчено гориво. Това ще е един неповторим в международната енергетика обект – енергоблок с реактор на бързи неутрони и затворен горивен цикъл.
-Започна ли производството на гориво ТВС – Квадрат и какви нови усъвършенствания може да чакаме там?
В Новосибирския цех за химически концентрати, където се създава и горивото за АЕЦ „ Козлодуй “, създадохме сектор за производството на гориво ТВС-Квадрат за реактори западен дизайн PWR в промишлени мащаби. През предходната година завършихме опитно-промишлената употреба на такова гориво в един от енергоблоковете на АЕЦ „ Рингхалс “ в Швеция, това е реакторът PWR-900. Нашите касети потвърдиха декларираните механически характерности, в този момент в един от шведските научни центрове завършва главният стадий на следреакторните проучвания.
Продуктът несъмнено е забавен за пазара. Водим договаряния с операторите в разнообразни райони, работим над нови модификации на ТВС-Квадрат по отношение на потребностите на съответни реактори. Умеем да произвеждаме нуклеарно гориво за реактор PWR и имаме референтен опит от употребата му. ТВС-Квадрат е действителна опция за операторите на АЕЦ да диверсифицират доставките на нуклеарно гориво.
- По прогноза на Организацията за икономическо съдействие и развиване, през идващите 10 – 20 години на пазара на гориво за АЕЦ ще господства толерантното нуклеарно гориво. Постижим ли е подобен прогрес?
- ТВЕЛ, както и другите водещи производители, ще успее за удовлетвори потребностите на пазара от толерантно гориво. Приключваме към този момент трети цикъл тествания в изследователските реактори на по този начин нареченото „ толерантно “ гориво ATF за реактори ВВЕР и PWR, а през септември тази година започнахме опитната употреба на това гориво в реактор ВВЕР-1000 на Ростовската АЕЦ. Гаранцията за недопускане на тежки последствия за енергоблока даже при съществени произшествия ще бъде огромно достижение за повишението на публичната толерантност на атомната енергетика.
ТВЕЛ организира проучвания по едно и също време в няколко посоки. Това е нанасянето на хромово покритие върху обвивките на топлоотделящи детайли от обичайната циркониева сплав, подмяна на материала на обвивката с хром-никелова сплав, а също преразглеждане на самата горивна комбинация, която постоянно се е употребила в енергийните реактори – подмяна на урановия диоксид с железно уран-молибденово гориво.
Какво тъкмо ще бъде горивото от ново потомство на сигурност зависи освен от техническите свойства, само че и от икономическия резултат за АЕЦ при внедряване на новото гориво. Какви нови благоприятни условия могат да получат атомните електроцентрали при избора на един или различен вид? Има два съществени метода за възстановяване на стопанската система на реактора, без да се покачва обогатяването на урана над 5% - удължение на горивните цикли и намаление на себестойността на горивото. Използването на по-плътно гориво за ATF ще направи вероятни и двата разновидността. Това е и уран-молибденовото гориво, чиито тествания към този момент се правят в реактор, и урановият дисилицид, който също считаме за перспективен материал и планираме да пристъпим към облъчване в реактора. Тези композиции имат освен висока топлопроводимост, само че и компактност, което значи, че могат да съдържат повече уран. Това ще разреши или понижаване на обогатяването на уран, т.е., да се създадат икономии на стадий обогатяване и да се купи горивото по-евтино, или удължение на горивния цикъл от 18 на 24 месеца, с други думи АЕЦ ще може да създаде и продаде повече електрическа енергия.
-Световната нуклеарна асоциация (WNA) неотдавна разгласява отчетът си за пазара за нуклеарно гориво, който задава трендовете за развиване на технологиите. Какви са изводите от този разбор?
- Прегледът на пазара на нуклеарно гориво на WNA е значим източник на информация и наши специалисти участваха в полемиките при подготовката на отчета. Изцяло поддържаме плануваното развиване на нуклеарната енергетика и проектите за разширение на атомния парк в международен мащаб. Като максимален участник в този пазар разбираме, че прогнозите за растеж се отнасят освен за конфигурираните енергийни мощности, само че и за търсенето на продукцията и услугите от нуклеарния горивен цикъл. Отбелязваме възходящия интерес към създаването на иновационно нуклеарно гориво – комплициран високотехнологичен артикул, чието произвеждане включва планиране, изследване и създаване, лицензиране, висока степен на персонализация по вид реактори – т.е. всичко, което сме подготвени да предложим на нашите сътрудници.
- Как развиването на дребните модулни реактори трансформира пазара на гориво за атомните централи, поради това, че употребяват отработено нуклеарно гориво?
- Отработеното гориво може да се употребява във всеки реактор, в това число в комерсиалните реактори с огромна мощ. Ние го потвърждаваме със личния си образец. Предприятията ни повече от 60 години създават нуклеарно гориво за атомни ледоразбивачи. На борда на първата в света плаваща АЕЦ „ Академик Ломоносов “ в Чукотка работят две реакторни съоръжения вид КЛТ-40. Правим и гориво за ледоразбивачи от ново потомство по плана „ Арктика “ с реактори РИТМ-200. Разработихме гориво за бъдещи свръхмощни ледоразбивачи „ Лидер “ с реактор РИТМ-400. Проектът за първата в Русия наземна АЕЦ с дребна мощ ще се осъществя въз основата на реакторна апаратура РИТМ-200 като работим по обосновката на горивото. Площадката за плана е определена в Източен Сибир в Република Якутия.
Връщайки се към Вашия въпрос, ние не виждаме по какъв начин пазарът на гориво може да се промени поради реакторите с дребна мощ. Той може да бъде изменен от новите радиохимични технологии за нуклеарно преработване. Планираме да предоставим на международния пазар услугите по уравновесен нуклеарен горивен цикъл. Най-просто казано, предлагаме преправка на облъченото нуклеарно гориво от ВВЕР и доставка в електроцентралата на свежо гориво, създадено от отработеното, от което ще извличаме най-радиоактивните артикули и ще ги рециклираме (специалистите споделят „ доизгаряме “) в бързите реактори.
- ТВЕЛ е главен снабдител на нуклеарно гориво за АЕЦ Козлодуй в България през цялото време на атомната централа. Как се развиваха до момента връзките ви и какво да чакаме поради условието на Европейски Съюз за нашарване на доставките?
- Поддържаме професионални и топли връзки с АЕЦ „ Козлодуй “. Неотдавна на семинар, отдаден на горивото за ВВЕР-1000, отбелязахме високото равнище на нашето съдействие и разговор по всички въпроси. Работим на първо място за нашите клиенти и се стараем да създадем атомната енергетика още по-ефективна, конкурентоспособна и безвредна. Що се отнася до пазарните и комерсиалните въпроси, както и преди, сме подготвени да предлагаме на операторите на АЕЦ най-ефективното и модерно гориво при оптимално привлекателни условия. Останалото е решение на самите оператори. При всички случаи конкуренцията на международния пазар е добър тласък за развиване на продукцията и компанията като цяло.
Източник: Росатом
- Г-н Угрюмов, атомните технологии се развиват доста бързо. Това от своя страна изисква и прогрес във връзка с нуклеарното гориво и неговата успеваемост и сигурност. Какви са последните разработки на ТВЕЛ в тази област?
- Работим в доста области, само че това, което би било най-интересно за вашите читатели, са новите структури на гориво за реактори ВВЕР-1000. В случая българската АЕЦ „ Козлодуй “ е един от най-хубавите образци за внедряване на ново гориво. Миналата година в шести енергоблок приключи внедряването на гориво четвърто потомство ТВСА-12. Тоест, дейната зона на реактора към този момент е напълно заредена с гориво с нова структура. Освен това още през 2018 година енергоблокът бе наведен в употреба на нараснала мощ от 104%, и това разрешава към този момент трета година поред да се създава повече сила и да се подобрят финансовите индикатори.
Още по тематиката АЕЦ 22 окт 2021 / 12 юни 2021
През 2021 година ще стане една календарна година, в която реакторът ще работи с цялостно зареждане на ТВСА-12, и това би трябвало напълно да показва преимуществата на новото гориво. Става дума за по-голяма дълбочина на изгаряне, по-нисък разход на свежо гориво, по-малък размер на отработено гориво, понижаване на разноските по ръководство на отпадъците. Всичко това доста усъвършенства стопанската система на горивния цикъл.
Ние прилагаме самостоятелен метод към всеки възложител. През тази година в един от блоковете ВВЕР-1000 на чешката АЕЦ „ Темелин “ също приключи привеждането на дейната зона към гориво четвърто потомство – ТВСА-Т.mod.2. С всички наши възложители на гориво за ВВЕР-440 в страните от Европейския съюз осъществяваме планове по внедряване на нови решения за горивото и горивния цикъл. Това са АЕЦ в Унгария, Чехия, Словакия и Финландия. В някои от тези страни енергоблоковете ВВЕР-440 създават половината или повече от половината от цялата електрическа енергия в страната.
- Разкажете повече за производството на РЕМИКС горивото за нуклеарни енергоблокове от вида на ВВЕР?
- РЕМИКС е гориво за ВВЕР, което се създава от отработено нуклеарно гориво. Това е примес на регенериран уран с плутоний. Внедряването на такова гориво ще помогне за доста редуциране на потреблението на уран, понижаване на размерите на отработено гориво и боклуци, преправка на облъченото гориво вместо съхранението му. За операторите на АЕЦ при внедряване на такова гориво няма да са нужни никакви вложения в модернизацията на реакторната апаратура и другото съоръжение – там няма доста плутоний, всички свойства са съвсем същите, както при елементарното гориво.
Тази година е знакова за нас от позиция на РЕМИКС горивото. Първо, завършихме 5-годишна стратегия по облъчване на опитни топлоотделящи детайли РЕМИКС в реактора ВВЕР-1000 на Балаковската АЕЦ. Междинните резултати са доста положителни. Второ, в Сибирския химически комбинат в Томска област създадохме опитно произвеждане на пълноценни горивни касети с РЕМИКС гориво за ВВЕР-1000. Очакваме приемането на първата партида горивни касети РЕМИКС, която по-късно може да бъде заредена в реактора.
Фактически РЕМИКС горивото е решение за затворен горивен цикъл при реакторите вид ВВЕР. Особеност на съветската атомна енергетика е основаването на двукомпонентна атомна енергетика с реактори както на топлинни, по този начин и на бързи неутрони със затворен горивен цикъл. Разликата при бързите реактори е в това, че те в действителност създават повече гориво, в сравнение с употребяват. Като се има поради, че при класическата атомна енергетика скъпият артикул е по-малко от 1% от естествения уран – делящият се изотоп на уран 235 – то по този метод, посредством затваряне на горивния цикъл, включвайки в него уран и плутоний, ще е допустимо да увеличим количеството сила, което човечеството може да получи от естествения уран - на процедура 100 пъти. Но за това е нужно особено гориво. Сега привеждаме най-мощния в света бърз реактор БН-800 на Белоярската АЕЦ към МОКС-гориво – оксидно уран-плутониево гориво за бързи реактори, в което се употребява обеднен уран.
През тази година в Северск започнахме строителството на неповторим иновационен реактор на бързи неутрони БРЕСТ-ОД-300, в който ще се употребява нитридно уран-плутониево СНУП-гориво, което е по-плътно. На същата площадка ще построим изцяло автоматизиран цех за произвеждане на такова гориво и модул за преправка на облъчено гориво. Това ще е един неповторим в международната енергетика обект – енергоблок с реактор на бързи неутрони и затворен горивен цикъл.
-Започна ли производството на гориво ТВС – Квадрат и какви нови усъвършенствания може да чакаме там?
В Новосибирския цех за химически концентрати, където се създава и горивото за АЕЦ „ Козлодуй “, създадохме сектор за производството на гориво ТВС-Квадрат за реактори западен дизайн PWR в промишлени мащаби. През предходната година завършихме опитно-промишлената употреба на такова гориво в един от енергоблоковете на АЕЦ „ Рингхалс “ в Швеция, това е реакторът PWR-900. Нашите касети потвърдиха декларираните механически характерности, в този момент в един от шведските научни центрове завършва главният стадий на следреакторните проучвания.
Продуктът несъмнено е забавен за пазара. Водим договаряния с операторите в разнообразни райони, работим над нови модификации на ТВС-Квадрат по отношение на потребностите на съответни реактори. Умеем да произвеждаме нуклеарно гориво за реактор PWR и имаме референтен опит от употребата му. ТВС-Квадрат е действителна опция за операторите на АЕЦ да диверсифицират доставките на нуклеарно гориво.
- По прогноза на Организацията за икономическо съдействие и развиване, през идващите 10 – 20 години на пазара на гориво за АЕЦ ще господства толерантното нуклеарно гориво. Постижим ли е подобен прогрес?
- ТВЕЛ, както и другите водещи производители, ще успее за удовлетвори потребностите на пазара от толерантно гориво. Приключваме към този момент трети цикъл тествания в изследователските реактори на по този начин нареченото „ толерантно “ гориво ATF за реактори ВВЕР и PWR, а през септември тази година започнахме опитната употреба на това гориво в реактор ВВЕР-1000 на Ростовската АЕЦ. Гаранцията за недопускане на тежки последствия за енергоблока даже при съществени произшествия ще бъде огромно достижение за повишението на публичната толерантност на атомната енергетика.
ТВЕЛ организира проучвания по едно и също време в няколко посоки. Това е нанасянето на хромово покритие върху обвивките на топлоотделящи детайли от обичайната циркониева сплав, подмяна на материала на обвивката с хром-никелова сплав, а също преразглеждане на самата горивна комбинация, която постоянно се е употребила в енергийните реактори – подмяна на урановия диоксид с железно уран-молибденово гориво.
Какво тъкмо ще бъде горивото от ново потомство на сигурност зависи освен от техническите свойства, само че и от икономическия резултат за АЕЦ при внедряване на новото гориво. Какви нови благоприятни условия могат да получат атомните електроцентрали при избора на един или различен вид? Има два съществени метода за възстановяване на стопанската система на реактора, без да се покачва обогатяването на урана над 5% - удължение на горивните цикли и намаление на себестойността на горивото. Използването на по-плътно гориво за ATF ще направи вероятни и двата разновидността. Това е и уран-молибденовото гориво, чиито тествания към този момент се правят в реактор, и урановият дисилицид, който също считаме за перспективен материал и планираме да пристъпим към облъчване в реактора. Тези композиции имат освен висока топлопроводимост, само че и компактност, което значи, че могат да съдържат повече уран. Това ще разреши или понижаване на обогатяването на уран, т.е., да се създадат икономии на стадий обогатяване и да се купи горивото по-евтино, или удължение на горивния цикъл от 18 на 24 месеца, с други думи АЕЦ ще може да създаде и продаде повече електрическа енергия.
-Световната нуклеарна асоциация (WNA) неотдавна разгласява отчетът си за пазара за нуклеарно гориво, който задава трендовете за развиване на технологиите. Какви са изводите от този разбор?
- Прегледът на пазара на нуклеарно гориво на WNA е значим източник на информация и наши специалисти участваха в полемиките при подготовката на отчета. Изцяло поддържаме плануваното развиване на нуклеарната енергетика и проектите за разширение на атомния парк в международен мащаб. Като максимален участник в този пазар разбираме, че прогнозите за растеж се отнасят освен за конфигурираните енергийни мощности, само че и за търсенето на продукцията и услугите от нуклеарния горивен цикъл. Отбелязваме възходящия интерес към създаването на иновационно нуклеарно гориво – комплициран високотехнологичен артикул, чието произвеждане включва планиране, изследване и създаване, лицензиране, висока степен на персонализация по вид реактори – т.е. всичко, което сме подготвени да предложим на нашите сътрудници.
- Как развиването на дребните модулни реактори трансформира пазара на гориво за атомните централи, поради това, че употребяват отработено нуклеарно гориво?
- Отработеното гориво може да се употребява във всеки реактор, в това число в комерсиалните реактори с огромна мощ. Ние го потвърждаваме със личния си образец. Предприятията ни повече от 60 години създават нуклеарно гориво за атомни ледоразбивачи. На борда на първата в света плаваща АЕЦ „ Академик Ломоносов “ в Чукотка работят две реакторни съоръжения вид КЛТ-40. Правим и гориво за ледоразбивачи от ново потомство по плана „ Арктика “ с реактори РИТМ-200. Разработихме гориво за бъдещи свръхмощни ледоразбивачи „ Лидер “ с реактор РИТМ-400. Проектът за първата в Русия наземна АЕЦ с дребна мощ ще се осъществя въз основата на реакторна апаратура РИТМ-200 като работим по обосновката на горивото. Площадката за плана е определена в Източен Сибир в Република Якутия.
Връщайки се към Вашия въпрос, ние не виждаме по какъв начин пазарът на гориво може да се промени поради реакторите с дребна мощ. Той може да бъде изменен от новите радиохимични технологии за нуклеарно преработване. Планираме да предоставим на международния пазар услугите по уравновесен нуклеарен горивен цикъл. Най-просто казано, предлагаме преправка на облъченото нуклеарно гориво от ВВЕР и доставка в електроцентралата на свежо гориво, създадено от отработеното, от което ще извличаме най-радиоактивните артикули и ще ги рециклираме (специалистите споделят „ доизгаряме “) в бързите реактори.
- ТВЕЛ е главен снабдител на нуклеарно гориво за АЕЦ Козлодуй в България през цялото време на атомната централа. Как се развиваха до момента връзките ви и какво да чакаме поради условието на Европейски Съюз за нашарване на доставките?
- Поддържаме професионални и топли връзки с АЕЦ „ Козлодуй “. Неотдавна на семинар, отдаден на горивото за ВВЕР-1000, отбелязахме високото равнище на нашето съдействие и разговор по всички въпроси. Работим на първо място за нашите клиенти и се стараем да създадем атомната енергетика още по-ефективна, конкурентоспособна и безвредна. Що се отнася до пазарните и комерсиалните въпроси, както и преди, сме подготвени да предлагаме на операторите на АЕЦ най-ефективното и модерно гориво при оптимално привлекателни условия. Останалото е решение на самите оператори. При всички случаи конкуренцията на международния пазар е добър тласък за развиване на продукцията и компанията като цяло.
Източник: 3e-news.net
КОМЕНТАРИ