Специалисты АО "НИИ НПО "ЛУЧ" (научный дивизион госкорпорации "Росатом") завершили разработку опытно-промышленной технологии производства топлива для высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР).

По результатам реакторных испытаний и исследований лабораторных образцов топлива ВТГР подтверждено, что материалы и выбранная конструкция топлива ВТГР позволяют удержать образующиеся при облучении ядерного топлива газообразные продукты деления при температуре до 1600°С (такой уровень может достигаться при нарушении нормальных условий эксплуатации реактора ВТГР).

Специалисты разработали технологические основы производства топлива ВТГР, выбрали технологические режимы ключевых производственных операций (с использованием макетов и лабораторных образцов оборудования повышенной производительности), а также подготовили технические требования к оборудованию производственной линии.

В состав пилотной установки вошли четыре технологических участка и более 20 позиций уникального оборудования, которое специально разработали и изготовили российские компании, в том числе организации атомной отрасли.

По производительности (объёму партии) и составу оборудования установка сопоставима с производственной цепочкой будущего топливного завода.

Также на площадке разместили аналитическое оборудование и установки для контроля качества изготовления топлива ВТГР, включая российский рентгеновский томограф для онлайн-контроля равномерности распределения микротвэлов в топливном компакте.

К настоящему моменту на площадке АО "НИИ НПО "ЛУЧ" создана импортонезависимая опытно-промышленная линия по производству топлива ВТГР проектной производительностью 250 тысяч топливных компактов в год. Её запуск и промышленное освоение в перспективе позволят гарантировать топливообеспечение головного энергоблока АЭТС с ВТГР, включая химико-технологическую часть (ХТЧ).

Руководитель работ по разработке топлива ВТГР, заместитель генерального директора по науке АО "НИИ НПО "ЛУЧ" Андрей Мокрушин отметил: "Создание опытно-промышленной линии по производству топлива ВТГР позволяет обеспечить надёжный фундамент для дальнейшей проработки и реализации проекта по сооружению в будущем пилотной АЭТС с ВТГР и ХТЧ. Кроме того, создание и промышленное освоение отечественной технологии производства микротоплива с многослойными защитными покрытиями (TRISO-топлива) открывает перспективы использования данного вида ядерного топлива в иных инновационных реакторных проектах повышенной безопасности".

На 2025 год запланирован выпуск опытных партий микротвэлов и топливных компактов, часть из которых будет направлена на проведение ресурсных реакторных испытаний и послереакторных исследований (в рамках опытно-промышленного производства топлива ВТГР).

Топливо ВТГР представляет собой микротвэлы, состоящие из сферического топливного сердечника (керна) с многослойным защитным покрытием (TRI-structural ISOtropic particle fuel, TRISO-топливо), размещённые в графитовой матрице и упакованные в цилиндрические топливные компакты.

Более подробно о целях и задачах НИОКР по топливу ВТГР, реакторных испытаниях топлива и их результатах, базовых принципах проекта ВТГР можно узнать из доклада, представленного на Международной научно-технической конференции "Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики" (МНТК-2024), по ссылке. В сообщении также приведена информация по конструкции топлива ВТГР, техническим требованиям к топливу, технологии изготовления и опытно-промышленной технологии его производства, сделан обзор реализации зарубежных национальных программ по тематике топлива ВТГР (КНР и США).

С обзорным докладом по состоянию НИОКР в обосновании технических решений, заложенных в реактор ВТГР, можно ознакомиться по ссылке.