Исследования топлива высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов в мире
Ключевые слова:
ВТГР, ВВР-К, топливо, выгораниеАннотация
Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор обладает повышенной безопасностью, имеют самозащищенность и практически исключена такая тяжелая авария, как расплавление активной зоны, а также относится к энергосистемам четвертого поколения. Во многих странах ведутся научно-исследовательские и проектно-конструкторские разработки топлива, технологий и дизайна ВТГР. В Казахстане планируется строительство атомной энергетической станции и одним из претендентов является станция на базе ВТГР. В РГП «Институт ядерной физики» Министерства Энергетики Республики Казахстан совместно с Агентством атомной энергии Японии ведутся исследования топлива и материалов ВТГР. В данной работе приведен обзор современного состояния исследований топлива высокотемпературного газоохлаждаемого реактора в мире, включая результаты ресурсных испытаний трех структурного изотропного топлива высокотемпературного газоохлаждаемого реактора до выгорания 90 ГВт∙д/т при рабочих режимах работы ВТГР в активной зоне исследовательского реактора ВВР-К. Топливо покрыто двумя слоями пироуглерода и слоем из карбида кремния. Во время облучения проводился контроль образовывавшихся газообразных продуктов деления. Одной из главных задач этих исследований является разработка топлива, которое будет обеспечивать максимальную целостность оболочки топлива при его глубоком выгорании.
Библиографические ссылки
2 Technology roadmap update for Generation IV nuclear energy systems, (OECD Nuclear Energy Agency, Europe, 2014), 47 p.
3 V ozobnovleniye ekspluatatsii reaktora WWR-K, (AE IAE NNC RK, Almaty, 1998), 248 p. (in Russ.)
4 Zh.S. Takibaev, Sh.S. Ibragimov, G.A. Batyrbekov, and V.N. Okolovich, Bulletin of the Academy of Sciences of the Kazakh SSR 2, 15-26, (1972).
5 Zh.S. Takibaev, G.A. Batyrbekov, V.N. Okolovich, and L.A. Yurovsky, Bulletin of the Academy of Sciences of the Kazakh SSR 9, 3-12, (1968).
6 G.A. Batyrbekov, Selected Works, (Almaty, 2014), 400 p. (in Russ.)
7 Advances in high temperature gas cooled reactor fuel technology, (IAEA-TECDOC-1674, Vienna, 2012), p. 49-120.
8 V .F. Zelensky, N.P. Odeychuk, V.K. Yakovlev and V.A. Gurin, Problems of Atomic Science and Technology. Series: Physics of Radiation Damage and Radiation Material Science 4-2, 247-255, (2009).
9 High Temperature Gas Cooled Reactor Fuels and Materials, (IAEA-TECDOC-1645, Vienna, 2010), p. 12-23.
10 I.D. Sokolova, Nuclear technology abroad 6, 3-17, (2015).
11 S.V. Alekseyev, V.A. Zaytsev and S.S. Tolstoukhov, Dispersionnoye yadernoye toplivo, (Tekhnosfera, Moskva, 2015), p. 135.
12 K. Verfondern at all., Proc. 5th Int. Top. Meeting on High Temperature Reactor Technology HTR2010, (Prague, 2010), 64 p.
13 S. Ueta, M. Umeda, K. Sawa, S. Sozawa, M. Shimizu, Y. Ishigaki and H. Obata, J. Nuclear Science Technol. 44, 1081-1088 (2007). https://doi.org/10.1080/18811248.2007.9711349.
14 K. Sawa, J. Sumita, Sh. Ueta, Sh. Suzuki, T. Tobita, T. Saito, K. Minato, T. Koya, and H. Sekino, J of nuclear science and technology, 38 (6), 403–410 (2001). https://doi.org/ 10.3327/taesj.J06.038– 2001.
15 Z. Zhang, Y. Dong, F. Li, Z. Zhang, H. Wang, X. Huang, H. Li, B. Liu, X. Wu, H. Wang, X. Diao, H. Zhang, and J. Wang, J. Engineering 2, 112-118, (2016), https://doi.org/10.1016/J.ENG.2016.01.020
16 S. Ueta, A. Shaimerdenov, Sh. Gizatulin, L. Chekushina, M. Honda, M. Takahashi, K. Kitagawa, P. Chakrov and N. Sakaba, Proc. of the Intern. Conf. HTR-2014, (Weihai., 27-31 October, 2014).
17 S. Ueta, J. Aihara, A. Shaimerdenov, D. Dyussambayev, Sh. Gizatulin, P. Chakrov and N. Sakaba, Proc. of the 8th Intern. Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, (Las Vegas, 6-10 November, 2016), p. 246-252.
18 Sh. Gizatulin, A. Shaimerdenov, D. Dyussambayev, L. Chekushina, S. Koltochnik, P. Chakrov, J. Sumita, T. Shibata and N. Sakaba, Proc. of the Intern. Symp. HANARO, (Daejeon, 11 – 15 May 2015), p.191-192.
19 S. Ueta, J. Aihara, Y. Mizutani, H. Ohashi, N. Sakaba, Y. Tachibana, M. Honda, H. Tanaka and N. Furihata, Proc. of the 2013 Fall Meeting of the Atomic Energy Society of Japan, (Tokyo, 3-5 September, 2013), 292 p.
20 S.Ueta, A. Shaimerdenov, Sh. Gizatulin, L. Chekushina, M. Honda, M. Takahashi, K. Kitagawa, P. Chakrov and N. Sakata, Proc. of Intern. Conf. HTR-2014, (Weihai 27-31 October, 2014).
