Созданием демонстрационных образцов стартап надеется доказать возможность применения гибридного топлива на современных коммерческих АЭС, оснащенных тяжеловодными реакторами. Проектная документация и технология разработаны стартапом, а КЯЛ обладает производственными мощностями для изготовления образцов. Также лаборатория приведет прототипы к требованиям канадского стандарта на параметры ТВС.
Статью можно прослушать
Торий вместо урана: ядерное топливо будущего готовится к важному испытанию
Стартап Clean Core Thorium Energy (CCTE) — первый и пока единственный разработчик нового вида топлива — движется к созданию промышленных топливных сборок, которые смогут использоваться в современных реакторах на тяжелой воде.
American Chemical Society
Сообщается, что Канадская комиссия по ядерной безопасности уже проверила проектную документацию и одобрила переход в практическую фазу.
Геометрия инновационных гибридных ТВЭЛ такая же, как у стандартных элементов, применяемых сейчас на коммерческих электростанциях. Ожидается, что их можно будет использовать в серийных сборках без изменения конструкции активной зоны реакторов.
Изготовленные сборки будут переданы в Национальную лабораторию США в Айдахо, где с ними проведут тесты на облучение: эти испытания дадут новые данные, чтобы продолжить создание ториевого топлива, и проверят их соответствие расчетам. После этого стартап сможет приступить к пробным поставкам топлива на действующие АЭС.
Торий вместо урана
Торий, 90-й элемент таблицы Менделеева с атомной массой 232, сам по себе не может использоваться в качестве топлива. Но если его облучить, образуется высокоактивный уран-233. Запасы тория в земной коре намного больше, чем урана, что делает его перспективным источником энергии.
Стартап Clean Core Thorium Energy, образованный инженерами — выходцами из Индии, с 2017 года последовательно идет к цели создания гибридного топлива, состоящего из тория высокообогащенного урана, содержащего 5–20% изотопа урана-235 (в стандартном топливе для тяжеловодных реакторов доля U-235 всего всего 0,72%).
Такие ТВЭЛы выгорают более полно, уменьшая образование отходов с длительным периодом полураспада на единицу произведенной энергии. Гибридное топливо также менее соблазнительно для использования в качестве ядерного оружия.
На испытаниях 2022 года в Национальной лаборатории Айдахо глубина выгорания нового топлива в 3,5–4 раза превысила уровень стандартного уранового топлива. По расчетам, реактор мощностью 220 МВт за 60 лет работы использует 175 тысяч топливных сборок, а при работе на гибридном топливе — всего 22 тысячи.
На следующих испытаниях в 2025 году топливные элементы сохранили структурную целостность после нескольких месяцев тестирования, подготовив нынешний успех.