Материаловеды в центре атомных исследований имени Индиры Ганди (IGCAR) добились значительного успеха, который позволит снизить на 30 пайса себестоимость киловатт-часа электроэнергии, вырабатываемой на быстром реакторе PFBR-500, пишет The Hindu.
Пайса - разменная монета Индии. 100 пайса = 1 рупия. Цена 1 кВт×час первого индийского быстрого энергетического реактора PFBR-500 декларируется сейчас равной 3,22 рупии.
"Мы разработали усовершенствованный тип стали, который позволит нам увеличить глубину выгорания MOX-топлива вдвое", - заявил директор IGCAR доктор Балдев Радж.
Сейчас проектная глубина выгорания смешанного оксидного топлива для PFBR-500 принята 100 000 МВт×сут/т. Переход на новый тип стали в качестве оболочек твэлов позволит поднять её до 200 000 МВт×сут/т.
Изучение сталей в IGCAR ведётся уже давно. Индийские специалисты выбирают материалы, сохраняющие как можно дольше заданные свойства в условиях работы внутри активной зоны. Вместе с центром этой же проблемой занимаются эксперты топливного завода в Хайдерабаде.
В отличие от тепловых реакторов, быстрые реакторы позволяют использовать сталь как внутризонный конструкционный материал. В жёстком спектре нейтронов, характерном для быстрых установок, отсутствуют поглотители с аномально высокими сечениями захвата, и нет нейтронно-физической необходимости отказываться от таких проверенных материалов, как стали, в пользу циркониевых или алюминиевых сплавов.
В новой стали для индийских БН присутствуют добавки в виде наночастиц окиси иттрия. Как показали первые эксперименты, у подобных материалов практически не наблюдается распухания и ползучести под действием излучения при температурах, характерных для быстрых натриевых энергетических реакторов.
IGCAR и их коллеги по отрасли собираются выполнить детальную программу экспериментов с целью изучить влияние иттриевых наночастиц на динамику дефектов, образующихся в реакторных сталях. Через несколько месяцев индийские атомщики приступят к облучению опытных образцов в исследовательском быстром реакторе FBTR.
Но, чтобы достичь нужной глубины выгорания 200 000 МВт×сут/т на исследовательском реакторе, потребуется 6-7 лет. Выполнить программу экспериментов быстрее помогут ускорители. По словам доктора Раджа, испытания сталей с нанодобавками на ускорителях начнутся через три месяца.
Создать материалы, позволяющие ещё более увеличить глубины выгорания в быстрых реакторах, принципиально возможно. Но здесь, как считает доктор Радж, скажутся другие лимитирующие факторы, а именно, ограничения, накладываемые в процессе переработки ОЯТ.
Примечание от AtomInfo.Ru.
В эксплуатирующемся в Индии исследовательском быстром реакторе FBTR применяются в качестве оболочек твэлов различные модификации аустенитных нержавеющих сталей, в том числе, сталь 316.
В строящемся энергетическом реакторе PFBR-500 предполагается широкое использование ферритно-мартенситных сталей типа 9Cr-1Mo, 9Cr-1Mo-V-Nb, 9Cr-2Mo-V-Nb и 12Cr-1Mo-V-W.
На более далёкое будущее - последующие кампании PFBR-500, топливные загрузки быстрых реакторов малой серии - индийцы рассматривают стали, дисперсноупрочнённые оксидами. В их числе - 13Cr-1.5Mo-2.9Ti-1.8Ti2O3, 13Cr-1.5Mo-2.2Ti -0.9Ti2O3-0.5Y2O3, 12Cr-0.03C-2W- 0.3Ti-0.24Y2O3, а также как одна из наиболее перспективных 9Cr - 0.13C- 2W + Ti + Y2O3.
Преимущества дисперсноупрочнённых (ODS) сталей перед их конкурентами показаны на рисунке ниже по тексту, взятому из документов IGCAR.
ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru
ДАТА: 17.03.2009
Темы: ЯТЦ, Быстрые натриевые реакторы, Азия, Индия
