20 августа, в день 70-летия создания атомной отрасли страны, на Сибирском химическом комбинате состоялись приемо-сдаточные испытания двух тепловыделяющих сборок (ТВС). В сентябре они были отправлены на Белоярскую АЭС. Условия действия лицензии для атомной электростанции напрямую зависят от результатов исследований ТВС.

Новая энергетика

В 2013 году Сибирский химический комбинат в рамках проекта «Прорыв» впервые изготовил экспериментальные тепловыделяющие элементы (твэл) с новейшим перспективным нитридным ядерным топливом. Именно с этим видом топлива ученые связывают надежды на коммерческую состоятельность энергетики на так называемых быстрых реакторах. Энергоблоки АЭС с реакторами на быстрых нейтронах позволят существенно расширить топливную базу атомной энергетики и минимизировать радиоактивные отходы за счет организации замкнутого ядерно-топливного цикла.

Ровно год назад СХК представил первую экспериментальную тепловыделяющую сборку (конструкцию из твэлов) на основе нитридного топлива. Гендиректор СХК Сергей Точилин отмечал тогда, что новая сборка – уникальное изделие, аналогов которому в мире нет. Сборка предназначалась для загрузки в реактор на быстрых нейтронах БН-600 – третий блок Белоярской АЭС. Именно по итогам ее испытания было принято решение о возможности эксплуатации нитридного топлива в реакторах нового поколения.

Год спустя Сибирский химический комбинат изготовил десятую и одиннадцатую экспериментальные тепловыделяющие сборки с плотным нитридным топливом.

Приемо-сдаточные испытания проводились на химико-металлургическом заводе АО «СХК». По словам его директора Вячеслава Глушенкова, приобретенный опыт и наработанные в процессе изготовления предыдущих сборок технологии позволили провести испытания раньше установленных сроков. Специалисты завода, что называется, набили руку: сборки, несмотря на быстрое изготовление, ничуть не потеряли в качестве.

– В отличие от наших первых сборок эти изделия имеют совершенно другой дизайн, – подчеркивает руководитель проекта по созданию экспериментального и опытно-промышленного производства плотного топлива Дмитрий Зозуля. – Изменен состав топлива, оболочек, марки стали. Мы продолжаем вести эксперименты по изменению плотности и диаметра таблетки, а также ищем варианты исполнения тепловыделяющих элементов. Все это будет продолжено в следующем году на новых изделиях.

Без нареканий

Сами испытания десятой и одиннадцатой сборок проходили как-то даже буднично. Эмоциональный фон, который можно было наблюдать при сдаче первых изделий, конечно, немного угас. А вот требования и тщательность приемки остались на прежнем уровне. Эксперты (комиссия, состоящая из специалистов высочайшего класса различных подразделений ГК «Росатом») знакомились с техдокументацией, проводили тщательный осмотр и измерения, заостряли внимание на определенных параметрах, задавали вопросы и в итоге остались полностью удовлетворены.

Особо они отметили высокое качество сварочных швов, а вместе с ними и профессионализм сварщика. Как пояснил Дмитрий Зозуля, ручная сварка в данном производстве уникальна и редка одновременно, поскольку во всей отрасли она ведется исключительно автоматом. На заводе же сумели подготовить высококвалифицированных сварщиков, качество работы которых так удивило и порадовало экспертов.

– На единственном пока в мире реакторе БН-600 нашей атомной станции мы проводим целый ряд экспериментов, в том числе и по проекту «Прорыв», а именно испытываем нитридное топливо. В реакторе в данный момент работают девять сделанных на СХК экспериментальных ТВС, – говорит один из экспертов заместитель главного инженера Белоярской АЭС по безопасности и надежности Валерий Шаманский. – Одна сборка уже прошла испытания. Особых проблем с этим топливом у нас нет и, думаю, не будет и в дальнейшем.

Страницы ТВС

Проект реализуется при участии АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара». Этот институт также входит в контур управления Топливной компании Росатома «ТВЭЛ».

– Задача – получить изменение в условиях действия лицензии Белоярской АЭС и поставить сборки на облучение, – говорит директор отделения разработки твэлов для быстрых и газоохлаждаемых реакторов ВНИИНМ  Михаил Скупов. – Это первое исследование нитридного топлива, облученного в БН-600. По первичным результатам исследований будет принято решение о режимах дальнейших испытаний.  Работа по изготовлению экспериментальных сборок с нитридным смешанным топливом  стала для проекта обыденной. Их качество не вызывает никаких нареканий уже очень длительное время. Это говорит о том, что ученые ВНИИНМ и специалисты Сибирского химического комбината  достигли высокого уровня стабильности.

Изготовлением и проведенными испытаниями экспериментальных сборок № 10 и 11 СХК закрывает одну страницу в процессе изготовления ТВС на своей производственной площадке и открывает другую.

– СХК научился делать сборки планово и с безупречным качеством, – говорит главный технолог проекта «Прорыв» госкорпорации «Росатом» Владимир Тоянов. – Эта традиция комбината – работать на отлично – передается от одного поколения другому. Мы завершаем изготовление серии ТВС с определенным конструктивным исполнением – программа испытаний нового топлива для реактора БН-600 будет в целом закрыта. Совсем скоро мы создадим на СХК новый комплекс экспериментальных установок КЭУ-2, где планируем делать топливо для испытания уже в другом реакторе – БН-800. Эти работы должны приблизить нас еще на один шаг с вопросу замыкания топливного цикла в гораздо больших масштабах. КЭУ-2 мы должны создать в 2016 году, а в следующем – начать выпускать продукцию.

справка «ТН»

20 августа 1945 года Иосиф Сталин подписал постановление о создании органа управления работами по урану – специальный комитет при Государственном Комитете Обороны СССР. Эту дату принято считать отправной точкой в истории отечественной атомной промышленности.