«روساتوم» تختبر وقودًا نوويًا روسيًا مقاومًا للحوادث

الوقود النووي المتسامح
الوقود النووي المتسامح

بدأت شركة "تفيل" لإنتاج الوقود النووي، التابعة لمؤسسة "روساتوم"، اختبارات إنشاء واستخلاص وقود نووي روسي متسامح مقاوم للحوادث الشديدة.

وتتكون مجمعات الوقود التجريبية، التي ينتجها مصنع "نوفوسيبيرسك" للكيماويات المركزة، من قضبان وقود بأحجام "VVER" و"PWR"، مع أربع توليفات مختلفة من حيث مواد التغليف ومصفوفة الوقود.

وصنعت أقراص الوقود من ثاني أكسيد اليورانيوم التقليدي، وسبائك اليورانيوم والموليبدينوم، التي تتمتع بدرجة عالية من التوصيل الحراري، وتستخدم بمثابة مواد تغليف قضبان الوقود إما سبيكة الزركونيوم، مع طلاء الكروم أو سبائك النيكل والكروم.

وتحتوي كل مجموعة مفرزة للحرارة على 24 عنصرًا مع توليفات مختلفة من المواد، وسيتم في مفاعل "مير" لخراطيش خلايا الوقود، توفير شروط تكون أقرب ما يمكن من ظروف التشغيل، ومعايير التوصيل الحراري لمفاعلات الطاقة.

ويسمح تصميم مفاعل الأبحاث، بإجراء دراسات متزامنة في منشآت الحلقة المنفصلة، وهو أمر مهم بشكل خاص نظرًا للاختبار المتزامن للوقود المخصص لمفاعلات من تصميم روسي وأجنبي.

وأشار نائب رئيس النشاط العلمي والتكنولوجي في شركة "تفيل" لإنتاج الوقود النووي، إلى أن "إنتاج الوقود التجريبي المتسامح كان قد سبقه عمل واسع النطاق من قبل العلماء ومصممي قسم الوقود في روساتوم"، إذ تم إجراء أبحاث معمقة في علم المواد، وابتكار تقنيات جديدة لتحميل الطلاء ولحم التوصيلات، وتم الانتهاء بنجاح من الاختبارات المخبرية للعينات.

ولفت  إلى أن "اختيار المواد المحددة لا يرجع إلى الأبحاث فحسب، بل وأيضًا إلى سنوات عديدة من الخبرة في القطاع النووي الروسي، حيث أن بعضها يستخدم بنجاح في تصميم مفاعلات الوقود المخصصة للأبحاث، وكذلك في المناطق النشطة لمفاعلات الطاقة والمفاعلات المحمولة ".

ومن المقرر الانتهاء من المرحلة الأولى من اختبارات المفاعل ودراسات ما بعد اختبارات المفاعل للوقود المتسامح في العام 2019، وبناءً على البيانات التي سيتم الحصول عليها ينبغي تحديد التوليفة المثلى لمواد التغليف، وكذلك إجراء الحسابات والتأسيس للمواصفات "النيوترونية - الفيزيائية" للمناطق النشطة للمفاعلات "VVER"، أما الخطوة المهمة التالية ستكون هي تعبئة مفاعل الطاقة الخاص لإحدى محطات الطاقة الذرية الروسية بتجميعات الوقود التجريبي، مع قضبان وقود منفصلة من نوع "متسامح".

الوقود المتسامح (Accident Tolerant Fuel)، هو وقود نووي مقاوم للحوادث الشديدة خارج التصاميم في محطات الطاقة الذرية التي تسفر عن فقد الموصل الحراري في المفاعل، حيث يجب أن يحافظ الوقود المتسامح على السلامة لفترة طويلة بما فيها الكفاية حتى في حالة الإخلال بالنقل الحراري في المنطقة النشطة، ولا يسبب تفاعل بخار الزركونيوم في تحرير الهيدروجين.