Похожие названия часто обозначают схожие понятия. Распространяется ли это правило на твэлы, твэги и пэлы? Рассказываем, как расшифровываются эти сложносокращенные слова и что означают.
Твэлы
Это трубки, заполненные спеченными топливными таблетками. Пучок из нескольких десятков или сотен твэлов собирают в тепловыделяющие сборки (ТВС) с помощью дистанционирующих решеток. Они делают конструкцию прочной и предотвращают контакт твэлов между собой.
Помимо делящегося вещества (например, урана-233, урана-235, плутония-239) сердечник твэлов может содержать вещество, обеспечивающее воспроизводство ядерного топлива (уран-238, торий-232).
За счет герметизирующей оболочки сердечник отделяется от теплоносителя. Оболочка должна иметь высокую коррозионную, эрозионную и термическую стойкость, механическую прочность, не должна менять характер поглощения нейтронов в реакторе. Обычно ее делают из сплавов алюминия (применяют в реакторах с температурой активной зоны 250–270 °С), сплавов циркония (в энергетических реакторах при 350–400°С) и нержавеющей стали (в реакторах с температурой >400°С).
Твэги
Кассеты с уран-гадолиниевым топливом помимо 306 твэлов с урановым топливом содержат шесть твэгов по краям ТВС. Твэги — это топливные элементы со смесью диоксида урана и оксида гадолиния (его содержание составляет 5±2%).
Используя в активной зоне реактора кассет с уран-гадолиниевым топливом, не применяют пучки стержней выгорающего поглотителя. Гадолиний находится прямо в топливе и выступает в качестве выгорающего поглотителя. Это снижает стоимость и сокращает время на перегрузку топлива.
Стержни выгорающего поглотителя (диборид бора в алюминиевой матрице) искажают поле энерговыделения по радиусу ТВС. Кассеты с уран-гадолиниевым топливом в активной зоне позволяют выровнять поле энерговыделения по радиусу ТВС.
Пэлы
Поглотители (вещество, поглощающее нейтроны в активной зоне реактора) помещают в специальную стальную оболочку — пэл, поглощающий элемент. Пэлы в особой геометрической конфигурации объединены в стержень регулирования и защиты. Изменяя положение этих стержней в активной зоне, управляют цепной реакцией.
Обычно в качестве поглотителя используют карбид бора. В 2022 году ученые Росатома создали регулирующие стержни нового поколения с гидридом гафния. Они позволяют увеличить срок эксплуатации пэлов почти в семь раз.