Ядерные реакторы с кипящей водой будут работать на топливе нового поколения
Американская компания Global Nuclear Fuel, входящая в союз GE Vernova и Hitachi, представила новое ядерное топливо GNF4 для реакторов с кипящей водой. Его задача — повысить мощность энергоблоков и снизить стоимость выработки 1 МВт·ч электроэнергии. Производство уже начало проводиться на заводе в Уилмингтоне (Северная Каролина). Первые сборки планируют испытать в 2026 году, а полностью перейти на новый тип топлива хотят к 2030-му.
Главное отличие GNF4 — новая матрица 11×11, благодаря которой увеличена площадь нагрева. Это позволяет эффективнее использовать уран и извлекать больше тепла с каждой топливной сборки. Инженеры добились более плотного размещения топливных элементов при сохранении устойчивости к высоким температурам и давлению.
В топливе применяются два одобренных Комиссией по ядерному регулированию США компонента. Первый — оболочка Ziron, устойчивая к коррозии и менее подверженная накоплению водорода, чем традиционные сплавы Zircaloy-2, которые использовались в более чем 175 000 сборок GNF по всему миру. Второй элемент — таблетки диоксида урана, легированные алюмосиликатом. Структура повышает стабильность к перегревам и предотвращает повреждения оболочки при резком росте мощности.
Конструкция также включает в себя канальный материал NSF, циркониевый сплав, снижающий деформацию каналов, что продлевает срок службы реакторного оборудования. Дополнительно установлены усовершенствованные фильтры Defender+ Debris Filter, очищающие поток воды от частиц, которые могут попасть в активную зону. Более 20 000 таких фильтров уже применяются в реакторах разных стран, где они доказали свою надежность.
Разработка GNF4 стала логическим продолжением предыдущих поколений топлива — GNF2 и GNF3. За несколько десятилетий компания прошла путь от первых матриц 7×7 до современной 11×11. С каждым новым поколением у топлива повышалась теплоотдача, устойчивость к радиационным нагрузкам и снижались расходы на обслуживание.
GNF4 рассчитано на долгие циклы между перегрузками и более равномерное распределение температуры внутри сборки. Свойства повышают КПД и снижают риск микротрещин в оболочке. Новая конструкция обеспечивает устойчивость к тепловым колебаниям и гидравлическим вибрациям, что особенно важно для стареющего парка американских реакторов.
Разработчики подчеркивают, что теперь операторы увеличат коэффициент использования установленной мощности, а энергоблоки прослужат дольше без капитального ремонта.
Ранее мы писали о том, что в Китае создали самый мощный магнит, — он в 700 000 сильнее магнитного поля Земли.
