Rusya, hafif su reaktörleri için kazaya dayanıklı yakıt düzeneklerinin testine başladı. Testler, Ulyanovsk Bölgesi’nde yer alan Dimitrovgrad şehrindeki Devlet Atomik Reaktörler Araştırma Enstitüsü’nde gerçekleştirildi. MIR araştırma reaktörünün su döngülerine, test için kazaya dayanıklı yakıt (ATF) kaynaklı ilk Rus yapımı nükleer yakıt düzenekleri yüklendi. Çalışma, Türkiye’nin ilk nükleer santrali Akkuyu NGS’yi yapan Rusya Atom Enerjisi Kurumu ROSATOM’un yakıt şirketi TVEL’in, tasarım dışı ciddi kazalara dayanıklı Rus yakıtı geliştirme ve pazara sunma projesinin bir parçası olarak dikkat çekiyor.
Geliştirilen iki yakıt düzeneği, TVEL yakıt şirketinin iştiraki olan Novosibirsk Kimyasal Konsantre Fabrikası’nda üretildi. Düzenekler, dört farklı kaplama malzemesi ve yakıt matrisi kombinasyonuna sahip VVER veya PWR geometri yakıt çubuklarından oluşuyor. Yakıt peletleri, geleneksel uranyum dioksit veya artan yoğunluğu ve ısıl iletkenliği olan uranyum-molibden alaşımı olmak üzere iki malzemenin birinden yapılıyor. Yakıt çubukları kaplaması, krom kaplamalı zirkonyum alaşımı ya da krom-nikel alaşımı ile yapılıyor.
Her bir yakıt tertibatı, farklı malzeme kombinasyonlarına sahip 24 yakıt çubuğu içeriyor. Yakıt montajları, MIR reaktöründe, VVER ve PWR soğutucu sıvılarının parametreleri de dahil olmak üzere, gerçeğe en yakın koşullarda test ediliyor. Araştırma reaktörü tasarımı ayrı devrelerde paralel çalışmalara olanak tanıyor. Bu ise, Rus ve yabancı tasarım reaktörler için eşzamanlı yakıt testi yapıldığında önemli bir unsur olarak öne çıkıyor.
TVEL yakıt şirketinin Araştırma ve Geliştirme Başkan Yardımcısı Alexander Ugryumov şu bilgileri verdi:
“Kazaya dayanıklı ilk yakıtın üretilmesi, derinlemesine malzeme araştırması, yeni kaplama teknolojilerinin tanıtılması, direnç kaynağı alınması ve numunelerin başarılı laboratuvar testleri, ROSATOM yakıt ünitesinin bilim adamlarının ve tasarım mühendislerinin geniş çaplı çalışması sonucu gerçekleşti. Araştırma analizinin yanı sıra, araştırma reaktör nükleer yakıtları veya güç ve tahrik reaktörlerinin çekirdeği, araştırma reaktörü için başarıyla kullanıldı. Bu da materyal seçiminin Rus nükleer endüstrisinin uzun süredir edindiği deneyimlere dayandığını gösteriyor.”
ATF’nin reaktör testlerinin ve reaktör sonrası çalışmalarının ilk aşaması 2019’da tamamlanacak. Elde edilen verilere dayanarak, kaplama malzemelerinin optimal kombinasyonunu seçilecek. Hafif su reaktörlerinin çekirdeklerinin nötron fiziksel özellikleri hesaplanacak ve doğrulanacak. Bundan bir sonraki önemli aşama ise, bazı ATF yakıt çubuklarıyla deneysel yakıt düzeneklerinin Rusya’daki ticari bir güç reaktörüne yüklenmesini içeriyor.
Nükleer enerjinin bütünleşik emniyetini ve güvenilirliğini daha da geliştirmek için kritik öneme sahip olan ATF, nükleer güç santrali reaktörlerinde, soğutma sıvısı kaybıyla birlikte tasarım dışı temel kazalara karşı dirençli nükleer bir yakıttır. Çekirdekte ısı kaybı söz konusu olsa bile, ATF’nin, hidrojen salınımını tetikleyen bir zirkonyum-buhar reaksiyonu olmadan bütünlüğünü uzun süre koruması bekleniyor. TVEL’deki kazaya dayanıklı yakıtın araştırılması, tasarlanması ve test edilmesi, Bochvar Yüksek Teknoloji Bilimsel İnorganik Araştırmalar Enstitüsü Enstitüsü tarafından sağlanıyor.
