Americké ministerstvo energetiky odměnilo 33,7 miliony dolarů (763 miliony Kč) projekt vývoje pokročilých palivových technologií výzkumného centra GE Global Research Center. Nové palivo, používající pokročilá řešení IronClad a ARMOR, bude vyvíjeno ve spolupráci tří amerických národních laboratoří.
Dvou a půl roční projekt má za cíl vyvinout a demonstrovat nové, odolnější palivové proutky s vylepšenými vlastnostmi jak během provozu, tak také v případě havarijních podmínek, které mohou postihnout komerční reaktory. Celý výzkum využívá expertíz společnosti GE a jejich materiálového výzkumu, technologií 3D tisku a technologií tryskových motorů. Projekt je veden týmem interdisciplinárních odborníků a inženýrů výzkumného centra v Niskayuna, New Yorku. Tým spolupracuje se společností Global Nuclear Fuel (GNF), národními laboratořemi Los Alamos, Oak Ridge a Idaho a také elektrárenskými společnostmi Southern Nuclear a Exelon Generation.
Pokročilé řešení IronClad bylo vyvinuto prostřednictvím programu Accident Tolerant Fuel amerického ministerstva energetiky, spuštěného v roce 2012 s cílem vyvinout nové materiály palivového pokrytí a paliva. Ty by měly lépe zvládat nehody s únikem chladiva. Souběžně s lepším zvládáním těchto nehod mají materiály vykazovat lepší ekonomiku při normálním provozu. AMOR, potažený zirkoniovým pokrytím poskytuje zvýšenou ochranu palivových proutků proti otěru, nečistotám v chladivu a zvýšené korozi, v porovnání s klasickým zirkoniovým pokrytím.
Evan Dolley, technický vedoucí materiálových technologií výzkumného centra GE Global Research Center sdělil, že cílem projektu je vývoj alternativních palivových proutků, které jsou mnohem odolnější a mohou vydržet nehodu se ztrátou chladiva v reaktoru mnohem déle, než stávající jaderné palivo. „S podporou ministerstva energetiky a partnerstvím s našimi národními laboratořemi a partnery máme mimořádnou příležitost urychlit uvedení nových palivových technologií na americký a celosvětový trh jaderného paliva,“ dodal.
Projektový tým také čerpá z technických expertíz společnosti GE Aviaton a Additive bussines, sdělil Doleey. Kompozitní materiály s keramickou matricí (CMC), se v dnešní době nejčastěji používají v komerčních tryskách raketových motorů, zlepšují efektivitu a výkonnost. Nyní se tyto materiály používají k vývoji kanálových boxů kolem palivových proutků. Projektový tým také vyvíjí dodatečné technologie použité pro urychlení výroby 3D kovových koncovek pro prototyp nového návrhu palivových proutků.
„Díky integraci CMC v jaderném měřítku můžeme využít vyšší tepelné vlastnosti keramických materiálů k výrobě mnohem odolnějších systémů. Použité přísady jsou navrženy tak, aby umožnily mnohem rychlejší odezvu v případě výměny některých materiálů reaktoru,“ sdělil Dolley.
Testovací palivové soubory odolnějšího paliva, používající materiály GNF, byly zavezeny do prvního bloku jaderné elektrárny společnosti Southern Hatch. Dvě varianty IronClad materiálů byly zavezeny. Jedna varianta palivových souborů neobsahuje palivo, druhá varianta testovacích souborů ARMOR používá paliva v tuhé formě. První blok elektrárny Hatch je varným reaktorem o výkonu 876 MW elektrických. Zavážení dalších testovacích palivových souborů je naplánováno do jaderné elektrárny Clinton v roce 2019. Ta je provozována společností Exelon.
„Těšíme se, že budeme pokračovat v práci s výzkumným centrem GE Global Research, zákazníky a partnery, abychom připravili cestu vývoje našich pokročilých řešení palivových souborů s materiály IronClad a ARMOR,“ sdělil generální ředitel GNF, Amir Vexler.
Zdroj: WNN
