Ученые ДВФУ и ДВО РАН разработали новый способ производства ядерного топлива. Сотрудники Школы естественных наук (ШЕН ДВФУ) и Инженерной школы Дальневосточного федерального университета совместно с учеными Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) разработали не имеющий в мире аналогов способ изготовления топлива для атомных реакторов. Новинкой заинтересовались в Госкорпорации "Росатом", итогом сотрудничества уже в ближайшее время может стать пилотная установка по технологии импульсного спекания, сообщает РИА PrimaMedia.
Как рассказал директор Академического департамента ядерных технологий ШЕН, член-корреспондент РАН Иван Тананаев, новая технология позволяет получать продукцию повышенного качества и сократить число стадий производства без увеличения себестоимости.
Основным видом топлива для энергетических ядерных реакторов сейчас являются таблеточные уран-оксидные композиции. Их получают из порошка путем грануляции, прессования и спекания с последующим контролем качества и размера таблеток. Так вот, приморские ученые предложили альтернативный способ производства, который лежит в основе порошковой металлургии — электроимпульсное спекание под давлением.
— Ключевой идеей нашего метода является нагрев с помощью электрического тока, пропускаемого через пресс-форму с размещенным в ней порошком, — пояснил Иван Тананаев. — В этих условиях на уран-оксидное топливо одновременно воздействуют мощный импульсный разряд и механическое давление.
Главными преимуществами нового метода являются увеличение скорости производства, повышение качества продукта. При этом таблетки топлива удается получить даже из порошка диоксида урана, который не пригоден для стандартной технологии.
По мнению авторов, предлагаемый способ может быть адаптирован в производственных масштабах благодаря низкой себестоимости одной единицы продукции (до 10 $ США).
— Метод электроимпульсного спекания под давлением подходит для создания практически любых топливных таблеток, — резюмирует Иван Тананаев. — С его помощью можно получать высококачественные образцы топлива, в том числе для реакторов на быстрых нейтронах.
Перспективность новой разработки высоко оценило и российское академическое сообщество. Доклад научного сотрудника лаборатории ядерных технологий ШЕН Евгения Папынова вызвал интерес на крупной конференции во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов, который уже предложил ДВФУ долгосрочное сотрудничество в области ядерных технологий ("Российское атомное сообщество", 06.12.2016).
— Эту разработку можно считать прорывной во всех планах, — сказал гений Папынов корр. РИА PrimaMedia. — Хотя бы по той простой причине, что здесь речь идет о применении инновационной технологии, которая сама по себе является новейшей в области порошковой металлургии. В России этим занимается ограниченное количество научно-исследовательских коллективов (в нашей стране существует всего пять необходимых установок). Материалы, производимые на этих установках, по своему качеству в разы лучше, чем известные аналоги.
Как рассказал собеседник агентства, первые результаты исследований были получены в начале 2015 года. И уже в марте с ними ознакомились представители производственного объединения "Маяк", находящегося в городе Озерске Челябинской области и входящего в структуру Госкорпорации "Росатом".
Сразу же был заключен годовой контракт на проведение научных исследований, целью которых была оценка применимости технологии искрового плазменного спекания применительно к получению ядерного топлива на основе диоксида урана.
— Этот контракт завершился в марте 2016 года. Все результаты исследований были переданы Росатому. Был подготовлен соответствующий отчет, который на данном этапе проходит согласование. После завершения это работы будет принято решение о продлении сотрудничества на новом этапе в плане научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с целью разработки полупромышленной технологии. То есть мы должны будем предложить на выходе вариант пилотной установки по технологии импульсного спекания, — пояснил Евгений Папынов. – Необходимо также отметить, что работы по созданию и внедрению технологии являются примером продуктивного сотрудничества фундаментальной и университетской науки. Со стороны ДВО РАН участником проекта является Институт химии. Со стороны ДВФУ – лаборатория ядерных технологий Школы естественных наук и лаборатория материаловедения и технологии материалов Инженерной школы.
