УДК 621

Эволюция научно-технической деятельности в атомной энергетике в период с 2010 по 2020 гг. на примере конференций «Global» and «Top Fuel»

Арапов Михаил Сергеевич ­– студент магистратуры Института международных отношений Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».

Аннотация: Цель магистерской диссертации заключается анализе научно-технической деятельности в сфере атомной энергетики, выявлении основного вектора развития начальной стадии ядерного топливного цикла (ЯТЦ) и основных видов толерантного ядерного топлива на основе материалов конференций «Global» и «Top Fuel». Проведен анализ тематик выбранных конференций с использование программного обеспечения для выявления наиболее популярных направлений в сфере НС ЯТЦ и в особенности в развитии толерантного топлива. По итогам проведенного анализа выявлено, что наиболее популярным направлением докладов является тематика толерантного топлива.

Ключевые слова: атомная энергетика, толерантное топливо, ядерный топливный цикл.

Одно из ключевых направлений развития конструкций топлива – создание толерантного к авариям топлива. Целью внедрения такого топлива является повышение безопасности эксплуатации АЭС. После аварии в марте 2011 года на АЭС «Фукусима» по всему миру были проведены стресс-тесты и запущена глобальная программа по разработке комплекса мер для повышения безопасности эксплуатации АЭС. Именно авария на «Фукусиме» послужила сигналом к активизации НИР по разработке оболочек и топлива, устойчивого к авариям. Все ключевые производители ЯТ, начиная примерно с 2012 года, интенсивно работают над созданием толерантного топлива. В рамках каждой программы разработаны краткосрочные и долгосрочные мероприятия. В качестве краткосрочного (от года до 10 лет) рассматривается разработка новых покрытий, а в долгосрочной перспективе – замена циркония альтернативными материалами.

Краткосрочные решения в основном предусматривают нанесение хромового покрытия на существующие сплавы. Также разрабатываются Fe-Cr-Al покрытия – это сплав железа, хрома и алюминия с различными легирующими добавками.

Долгосрочные решения рассматривают замену циркония материалами, полностью исключающими пароциркониевую реакцию. Это сплавы на основе железа, керамики, карбид ­ кремния.

Наибольший рост интереса выявлен к тематике толерантного к авариям топлива. Это обусловлено прежде всего необходимостью избежать аварий, подобных той, что произошла на АЭС Фукусима, обеспечить максимальную безопасность атомной энергетики в целом. Тематика ATF за рассматриваемую декаду выросла с 0 докладов в 2010 до практически до 1/3 представляемых докладов в 2019 году.

Результаты проведенной работы позволяют утверждать, что среди направлений развития толерантного топлива наиболее часто рассматриваемым и представляемым на конференциях является оболочка из карбида кремния SiC, количество докладов по которой продолжает стабильно расти, начиная с 2013 года. Подтверждением данного утверждения является так же тот факт, что исследования и тестирования данного вида толерантного топлива ведутся такими компаниями как Westinghouse, Framatome, АО «ТВЭЛ» а также ведущими национальными лабораториями. Несмотря на это компания GNF, которая специализируется на работе с реакторами типа BWR в первую очередь делает ставку на образце толерантного топлива, в котором используется сплав фехраля FeCrAl для оболочки твэла.

Список литературы

  1. Top fuel 2012. Transactions.
  2. Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2019-2040 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.world-nuclear.org/our-association/publications/global-trends-reports/nuclear-fuel-report.aspx.
  3. The Power Reactor Information System [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://pris.iaea.org/PRIS/home.aspx.
  4. Миру нужен атом / Вестник атомпрома. ­– №2. – 2021. – С.56-57.
  5. LWR Fuel Performance Meeting / Top Fuel / WRFPM 2010. – Orlando, Florida, USA. – 26-29 September 2010.
  6. Global Top Fuel [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://globaltopfuel.ans.org.
  7. TopFuel 2021. – Santander, Spain. – 24-28 October 2021 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.euronuclear.org/topfuel2021/.
  8. Framatome [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.framatome.com/EN/businessnews-240/framatome-news.html.
  9. Вестник Атомпрома, № 3, 2021.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail