В Айдахской национальной лаборатории (Idaho National Laboratory, INL) начался 13-месячный цикл радиационных испытаний топливных элементов TRISO-X компании X-energy. Цель испытаний – оценка эксплуатационных характеристик топлива в различных режимах и его квалификация для коммерческого использования.
Топливо TRISO-X представляет собой специализированную версию триструктурного изотропного топлива (TRISO), формованного в сферы размером с бильярдный шар. Данные топливные композиты предназначены для высокотемпературных реакторов с газовым охлаждением, включая малый модульный реактор Xe-100. Микротвэлы состоят из топливной матрицы на основе урана, углерода и кислорода, инкапсулированной в три защитных слоя из углеродных и керамических материалов, предотвращающих выход радиоактивных продуктов деления. Как отмечает Министерство энергетики США (DOE), данная инновационная структура исключает расплавление топлива в коммерческом высокотемпературном реакторе и обеспечивает устойчивость к экстремальным уровням радиации и температур, существенно превышающим пределы современных ядерных топлив.
Эксперимент XPeRT (X-energy Pebble Reactor Test) проводится в Исследовательском реакторе повышенной мощности INL (Advanced Test Reactor), где топливо подвергается нейтронному облучению для моделирования различных уровней мощности, температурных режимов и глубины выгорания, соответствующих проекту Xe-100. Последующие послереакторные исследования в INL и Национальной лаборатории Ок-Ридж позволят оценить сохранность продуктов деления и структурную стабильность топлива в полном диапазоне предполагаемых эксплуатационных условий.
Дэн Вакс, национальный технический директор Программы DOE по перспективным топливам:
«Этот экспериментальный цикл на исследовательском реакторе является знаковым событием для развития перспективной ядерной энергетики. Испытания знаменуют собой первые облучения топлива TRISO для перспективных реакторов на площадке INL с 2020 года и использование новой экспериментальной возможности на реакторе, которая делает эти испытания возможными».
С 2016 года TRISO-X эксплуатирует опытное производство ядерного топлива в Ок-Ридже. Компания планирует строительство двух новых предприятий для коммерческого производства топлива для реактора Xe-100, который является одним из двух демонстрационных проектов перспективных реакторов, поддерживаемых в рамках Программы демонстрации перспективных реакторов DOE. Первое из этих предприятий, TX-1, уже находится в стадии строительства. TRISO-X также участвует в Программе создания опытно-промышленной линии топливного цикла DOE, учрежденной в текущем году для формирования внутренней цепочки поставок ядерного топлива для испытаний новых реакторов.
Клэй Селл, генеральный директор X-energy:
«То, что началось в Ок-Ридже как пионерская работа по совершенствованию производства топлива TRISO, сегодня прокладывает путь к квалификации топлива для энергоснабжения следующего поколения реакторов. TRISO-X олицетворяет десятилетия американских инноваций в области топливного дизайна, и эта испытательная программа приближает нас на шаг к пересмотру стандартов безопасности и надежности в ядерной энергетике».
Первый проект развертывания реактора Xe-100 запланирован на площадке Dow в Сидрифте (Техасский залив) для снабжения промышленных предприятий электроэнергией и высокотемпературным теплом. X-energy и Amazon также объявили о цели ввода в эксплуатацию более 5 ГВт новых ядерных мощностей к 2039 году, начиная с совместного плана с энергокомпанией Energy Northwest по строительству до 12 ММР в штате Вашингтон.
