Инженеры «Росатома» разработали новое ядерное топливо, которое, как предполагают, повысит эффективность работы реакторов на быстрых нейтронах, необходимых для развития атомной энергетики, сообщает пресс-служба топливного подразделения государственной корпорации. В сообщении говорится, что в топливном дивизионе создана и принята уникальная тепловыделяющая сборка ОС-5 на основе нитридного уран-плутониевого СНУП-топлива с жидкометаллическим подслоем: впервые под стальную оболочку помещён металлический натрий, который «окутывает» топливные таблетки из уран-плутониевой композиции.
Проведённые учёными «Росатома» исследования и расчёты показали, что применение жидкометаллического подслоя улучшит характеристики твэлов с нитридным топливом для реакторов IV поколения на быстрых нейтронах. Ожидается, что при тех же параметрах теплоносителя температура такого топлива будет ниже, а уран-плутониевая таблетка будет меньше разбухать и оказывать меньшее давление на оболочку твэла, что снижает риск возможной разгерметизации.
Это должно повысить как экономическую эффективность, так и надёжность эксплуатации топлива, отмечается в сообщении. В реакторах на быстрых нейтронах в роли теплоносителя используется не вода, а жидкий металл (обычно натрий), который слабо поглощает нейтроны.
Преимущество таких установок — возможность эффективно использовать побочные продукты ядерного топливного цикла (в частности, плутоний) для производства энергии. Благодаря высокому коэффициенту воспроизводства «быстрые» реакторы способны производить больше потенциального ядерного топлива, чем потребляют, а также «дожигать» — то есть утилизировать с выработкой энергии — высокоактивные трансурановые элементы (актиниды), остающиеся после переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).
Для сравнения: в современных реакторах на тепловых нейтронах, которые составляют основу нынешней атомной энергетики, используется лишь около 1% урана, тогда как оставшиеся 99% направляются на временное хранение или утилизируются.