На исследовательских реакторных установках Научного дивизиона «Росатома» успешно завершены испытания образцов топлива высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (графитовые цилиндры с равномерно распределенными по объему сферическими микротвэлами) в условиях, которые могут достигаться в реакторе в случае нарушения нормальных условий эксплуатации. Испытания выполнены по заказу Электроэнергетического дивизиона «Росатома» в рамках комплексного инвестиционного проекта по разработке атомной энерготехнологической станции на базе ВТГР.

Объектами испытаний стали образцы топливных компактов ВТГР (графитовые цилиндры с равномерно распределенными по объему сферическими микротвэлами), разработанные и изготовленные специалистами АО «Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ» (АО «НИИ НПО «ЛУЧ», входит в Научный дивизион «Росатома»). До проведения реакторных испытаний в предельных режимах образцы были облучены в исследовательских реакторах в штатных для этого вида топлива условиях (температурах в диапазоне 1000÷1200 °C) до различной глубины выгорания.

В реакторе СМ-3 на площадке научного института «Росатома» в Димитровграде серия реакторных экспериментов проведена с топливными компактами ВТГР, предварительно облученными в штатных условиях до глубины выгорания на уровне 4 % тяжелых атомов (т.а.) и 8 % т.а. С использованием специально разработанных облучательных устройств предварительно облученные топливные компакты успешно прошли испытания в течение более 500 часов при температуре на уровне 1600 °C. Кроме того, образцы топлива ВТГР с выгоранием 8 % т.а. стали объектами испытаний в еще более экстремальных режимах – топливные компакты прошли облучение при температуре около 1700 °C в течение более 380 часов.

Перед проведением уникального реакторного эксперимента в реакторе ИВВ-2М на площадке АО «Институт реакторных материалов» (АО «ИРМ», также входит в Научный дивизион «Росатома») топливные компакты ВТГР были предварительно облучены до выгорания не менее 12 % т. \а., что соответствует среднему проектному выгоранию для реактора ВТГР. При этом в процессе облучения в штатных условиях доля выхода газообразных продуктов деления из микротвэлов фиксировалась в меньших объемах, чем предусмотрено требованиями главного конструктора реакторной установки – АО «ОКБМ Африкантов» (Нижний Новгород).

«Реализованные специалистами Научного дивизиона в 2025 году реакторные эксперименты и комплексные послереакторные исследования дополняют массив накопленных экспериментальных данных, полученных с 2021 года в рамках комплексной программы расчетно-экспериментального обоснования топлива ВТГР. По результатам реакторных испытаний и послереакторных исследований получено более 20 образцов топлива ВТГР с достижением выгорания от 3 % т. а. до 13 % т. а. (включая уникальные эксперименты с облучением при температурах на уровне 1600÷1700 °С и обеспечением онлайн-контроля выхода продуктов деления). К настоящему моменту мы можем обоснованно говорить о подтверждении заложенных в проекте реакторной установки ВТГР максимальных проектных пределов (в части эксплуатации отечественного микросферического топлива)», – отметил куратор работ со стороны АО «Концерн Росэнергоатом» Федор Григорьев.

В 2026 году в рамках реализуемого АО «Концерн Росэнергоатом» комплексного инвестиционного проекта по разработке АЭТС (в его рамках с 2021 года выполняется комплексная программа расчетно-экспериментального обоснования топлива ВТГР) специалисты «Росатома» планируют перейти к реакторным испытаниям опытных образцов топлива для реактора ВТГР, изготовленных специалистами АО «НИИ НПО «ЛУЧ» на импортонезависимой опытно-промышленной линии.