Новое ядерное топливо будет "гореть" дольше

Новое топливо состоит, в основном, из диоксида урана с небольшой примесью изотопа урана-235, в количестве, достаточном, чтобы вызвать цепную реакцию деления ядер. Оно было разработано в рамках программы, финансируемой министерством энергетики США, по созданию ядерного топлива с высокой теплопроводностью. «Хотя сегодняшние оксидные топлива очень устойчивы и безопасны, главная их проблема состоит в том, что они плохо проводят тепло, в результате чего, ресурс реакторов уменьшается, а топливные паллеты разрушаются преждевременно и не используются полностью», — сказал профессор Элвин А. Соломон (Alvin A. Solomon), специалист по ядерным процессам.

Команда Соломона разработала процесс производства урановых паллет с добавлением в них вещества с очень высокой теплопроводностью — оксида бериллия (ВеО). Таким образом, каркас из оксида бериллия позволил повысить теплопроводность паллет почти на 50%.

Сейчас топливо в ядерных реакторах меняют каждые три года. В основном, необходимость этого связана с температурной деградацией паллет. Повышение их теплопроводности позволит реакторам работать при меньших температурах, что продлит срок службы ядерного топлива и увеличит степень его использования. Более низкие температуры также означают более безопасную, более гибкую работу реакторов. «Даже 5%-ное увеличение теплопроводности топлива позволило бы существенно продлить срок службы 103 коммерческих ядерных реакторов, действующих в Соединенных Штатах, а 50%-ное увеличение даст колоссальную экономию», — добавил Соломон.

Сейчас ученые при помощи созданной ими математической модели топлива ищут пути его усовершенствования и готовятся к практическим испытаниям.