Эксперты «Росатома» разработали инновационное ядерное топливо, которое, как предполагается, повысит эффективность работы реакторов, использующих быстрые нейтронные потоки, что важно для развития атомной энергетики. Об этом сообщила пресс-служба топливного подразделения российской госкорпорации. В частности, в топливном дивизионе «Росатома» создана и успешно прошла проверку уникальная тепловыделяющая сборка ОС-5, основанная на нитридном уран-плутониевом СНУП-топливе с жидкометаллическим подслоем: впервые под стальную оболочку помещён металлический натрий, который окружает топливные таблетки из уран-плутониевой смеси, — говорится в официальном заявлении.
Проведённые научные исследования и вычислительные моделирования в «Росатоме» продемонстрировали, что внедрение жидкометаллического подклада может улучшить характеристики тепловыделяющих элементов (твэлов) с нитридным топливом в реакторах четвёртого поколения на быстрых нейтронах. Ожидается, что благодаря такой конструкции температура топлива будет снижена при сохранении рабочих параметров теплоносителя, а сама уран-плутониевая таблетка будет меньше расширяться и не будет оказывать чрезмерного давления на твэл, что уменьшит риск разрушения герметичности.
В результате это повысит как экономическую отдачу, так и надёжность эксплуатации топлива, подчеркивается в сообщении. В реакторах с быстрыми нейтронами роль теплоносителя выполняет не вода, а жидкий металл (чаще всего натрий), который характеризуется слабым поглощением нейтронов.
Основным преимуществом таких реакторных установок является их способность эффективно перерабатывать вторичные продукты ядерного топливного цикла, в частности плутоний. Благодаря высокому коэффициенту воспроизводства, быстрые реакторы способны производить больше ядерного топлива, чем потребляют, а также осуществлять «дожиг» — утилизировать с одновременным выработком энергии высокоактивные трансурановые элементы (актиниды), образующиеся после переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ).
Для сравнения: в реакторах на тепловых нейтронах, которые составляют основу современной атомной промышленности, используется лишь порядка 1% урана, в то время как оставшиеся 99% отправляются на временное хранение либо утилизацию.