В МИФИ завершают разработку установки контроля урана для 200-мегаваттного реактора

Установка измеряет количество урана в партиях топливных компактов до их сборки. Её создают для головного реактора ВТГР мощностью 200 МВт, ввод которого ожидается в декабре 2035 года.

Физики МИФИ завершают разработку экспериментальной установки неразрушающего контроля урана в топливных компактах реактора ВТГР. Работу ведёт научная группа под руководством доцента кафедры теоретической и экспериментальной физики ядерных реакторов Татьяны Алеевой. Установка нужна для высокоточного входного контроля компактов перед сборкой тепловыделяющих элементов.

Компакт — графитовый цилиндр высотой 50 мм и диаметром 12,5 мм. Внутри него распределены около 4000 микротвэлов диаметром менее 1 мм: сферических керамических ядер из диоксида урана в многослойной оболочке. Разброс по количеству, диаметру или обогащению урана требует точного контроля.

Партию компактов облучают внешним потоком нейтронов, который вызывает деление урана. Регистрация нейтронов деления показывает интенсивность отклика, пропорциональную количеству урана. Источником служит графитовый куб массой около 3 тонн с плутоний-бериллиевым источником нейтронов со средней энергией около 4,5 МэВ: графит замедляет нейтроны. Над кубом установлен блок гелиевых счётчиков в полиэтиленовом замедлителе. Кадмиевый экран поглощает тепловые нейтроны от внешнего источника и снижает фон.

Отклик от контролируемой партии сравнивают с откликом аттестованного стандартного образца. Уменьшение амплитуды сигнала относительно эталона означает недостаток урана в партии. Материалы, геометрию и положение источника подбирали по расчётам и экспериментам из-за малой массы урана в микротвэлах.

Реактор ВТГР относится к 4-му поколению. Головной реактор тепловой мощностью 200 МВт с гелиевым теплоносителем, нагреваемым до 850 °C, предназначен для производства водорода и аммиака. Строительство должно начаться в 2028 году, ввод головной станции в промышленную эксплуатацию ожидается в декабре 2035 года.

Техносфера Россия