"Свинатр" для атомной энергетики: российские ученые создали уникальный сплав

Ученые Института промышленных ядерных технологий НИЯУ МИФИ разработали инновационный сплав "Свинатр" на основе свинца с натрием, который может стать настоящим прорывом в атомной энергетике. Новый материал предназначен для реакторов IV поколения - самых передовых атомных установок на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем.

Из "Свинатра" изготавливают жидкометаллический подслой (ЖМП), который заполняет критически важное пространство между радиоактивными элементами - смесью урана и плутония - и внешней оболочкой тепловыделяющего элемента (твэла). Эта, казалось бы, небольшая конструктивная деталь кардинально меняет физику всего процесса.

Благодаря высокой теплопроводности ЖМП позволяет достичь рекордной степени выгорания ядерного топлива. Простыми словами, из каждого грамма урана теперь можно получить гораздо больше энергии. В условиях ограниченных запасов природного урана и высоких требований к эффективности это критически важное преимущество.

Экспериментальные и расчетные исследования показали, что жидкометаллический подслой дает комплексные преимущества:

Температурные характеристики улучшаются: топливо работает при более низкой температуре, сохраняя при этом параметры теплоносителя. Это создает более благоприятные условия для всей энергетической системы.

Механическая стабильность возрастает: уран-плутониевая таблетка меньше распухает и давит на оболочку твэла, что существенно снижает риск разгерметизации - одной из самых опасных аварийных ситуаций в атомной энергетике.

Экономика становится выгоднее: решение одновременно повышает экономическую эффективность и эксплуатационную надежность топлива, что критически важно для коммерческого применения.

Главный специалист ИПЯТ НИЯУ МИФИ Мария Тарасова сообщила, что твэлы с новым ЖМП уже проходят серьезные испытания в составе экспериментальных сборок в реакторе БОР-60 в АО "ГНЦ НИИАР". Это не просто лабораторные эксперименты, а проверка в реальных условиях эксплуатации.

Самое важное достижение: материалы НИЯУ МИФИ впервые позволяют рассматривать конструкцию твэлов с ЖМП как экономически конкурентную с "классическими" твэлами для реакторов на быстрых нейтронах, которые обычно заполняют теплопроводящими инертными газами.

Разработка уже получила практическое применение. Ученые ИПЯТ создали и изготовили специальные вкладыши из металлического натрия для жидкометаллического подслоя в уникальном твэле ОС-5, о разработке которого Госкорпорация "Росатом" объявила 16 сентября. Это показывает, что "Свинатр" - не просто научный эксперимент, а часть реальной программы развития российской атомной энергетики.

Создание "Свинатра" укрепляет технологическое лидерство России в области реакторов IV поколения. Эти установки считаются будущим атомной энергетики благодаря повышенной безопасности, эффективности использования топлива и возможности "сжигания" радиоактивных отходов.

Разработка экономически конкурентного решения для жидкометаллических подслоев открывает новые возможности не только для внутреннего рынка, но и для экспорта российских ядерных технологий. Это важный элемент энергетической и технологической безопасности страны.

Успешные испытания в реакторе БОР-60 могут стать основой для широкого применения технологии в перспективных энергоблоках. Россия активно развивает программу реакторов на быстрых нейтронах, и "Свинатр" может стать ключевым элементом этой стратегии, сообщает "Научная Россия".

Обратите внимание: Звонок и сброс: для чего этим пользуются телефонные мошенники