Источник: https://dzen.ru/a/Z1K0oAMuG0ueBATG

В России в НИИ НПО «Луч» (входит в Росатом) разработали технологию производства микротвелов — ядерного топлива нового типа. Об этом 30 октября сообщили в пресс-службе «Известиям».

Они представляют собой керамические микрокапсулы с сердечниками из диоксида урана, покрытые специальными защитными слоями.

Диаметр таких капсул — менее 1 мм. Их компонуют в специальные топливные компакты, в каждой из которых — порядка 4 тыс. микротвелов.

Как предполагают специалисты, этот источник энергии станет ключевым звеном в технологии крупнотоннажного производства водорода в нашей стране. Его будут производить на Атомных энерготехнологических станциях (АЭТС). Такие станции ориентированы на производство тепла в промышленных целях. В частности, они станут основой для получения больших объемов водорода посредством паровой конверсии природного газа.

«В России реализуют масштабный проект по разработке технологий водородной энергетики. В его рамках ведется разработка технологических решений для создания АЭТС с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (ВТГР) и химико-технологической частью (ХТЧ). Они предназначены для крупнотоннажных производств водородсодержащих продуктов и аммиака», — рассказал «Известиям» заместитель генерального директора по науке АО «НИИ НПО “ЛУЧ” Андрей Мокрушин.

По его словам, ВТГР — реактор новейшего IV поколения. За счет гелиевого теплоносителя он сможет работать при температуре, которая в 2−3 раза превышает температуру обычных реакторов. В развитии этих систем Россия занимает лидерские позиции в мире.

Как объяснил ученый, микротвелы, собранные в компакты, — это топливо для ВТГР. Они способны обеспечить надежную, безопасную и эффективную эксплуатацию реактора при температуре порядка +850 градусов (на выходе из активной зоны). При этом само топливо способно выдерживать до +1100 градусов в норме и до 1600−1700 градусов тепла при испытаниях.

«К настоящему моменту в рамках комплексной программы НИОКР по разработке АЭТС с ВТГР и ХТЧ подготовлен и утвержден технический проект реакторной установки, созданы и проходят испытания новые специальные материалы (жаропрочные сплавы, крупноблочный реакторный графит, углерод-углеродные композиционные материалы), разработаны, ведется разработка систем и оборудования реакторной установки», — объяснил начальник лаборатории АО «НИИ НПО “ЛУЧ” Владислав Туманов.

Опытно-промышленная линия, добавил он, по производству топлива для ВТГР включает четыре технологических участка и более 20 позиций уникального оборудования российского производства. Она рассчитана на изготовление 250 тыс. топливных компактов в год. Это количество необходимо для отработки технологии. Этот этап продлится до 2028 года. После чего будет запущено серийное производство для опытной АЭТС.

«Водород — это экологичный топливный элемент, который при сгорании выделяет обычную воду и не порождает парниковые газы. Его, в частности, предполагают использовать в виде топлива, в автомобилях и на других видах транспорта. Кроме того, этот газ широко применяют в химической промышленности», — пояснил «Известиям» заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ, д.ф. -м.н. Георгий Тихомиров.

Водород, который будут получать предложенным методом, предположил эксперт, может оказаться более дешевым и вытеснит другие способы его производства.