Wednesday, 30 January 2019

مؤسسة "روساتوم" تشرع باختبار وقود متسامح للمفاعلات النووية الروسية والأجنبية العاملة بالماء العادي


غمرت أول مجمعات تجريبية مفرزة للحرارة على أساس الوقود النووي المتسامح من إنتاج روسي في الحلقات المائية لمفاعل الأبحاث "مير" بمعهد أبحاث الفيزياء النووية (في مدينة ديميتروفغراد بمقاطعة أوليانوفسك) من أجل إجراء الاختبارات. ويتم تنفيذ هذا المشروع كجزء من مشروع شركة "تفيل" لإنتاج الوقود النووي التابعة لمؤسسة روساتوم بهدف إنشاء واستخلاص وقود نووي روسي متسامح مقاوم للحوادث الشديدة.

تتكون مجمعتا الوقود التجريبيتان اللتان تم تصنيعهما في مصنع نوفوسيبيرسك للكيماويات المركزة، الذي يعتبر جزءا من شركة "تفيل" لإنتاج الوقود النووي التابعة لمؤسسة روساتوم، من قضبان وقود بأحجام VVER و PWR مع أربع توليفات مختلفة من حيث مواد التغليف ومصفوفة الوقود.

صنعت أقراص الوقود من ثاني أكسيد اليورانيوم التقليدي، وسبائك اليورانيوم والموليبدينوم التي تتمتع بدرجة عالية من التوصيل الحراري. وتستخدم بمثابة مواد تغليف قضبان الوقود إما سبيكة الزركونيوم مع طلاء الكروم أو سبائك النيكل والكروم.

تحتوي كل مجموعة مفرزة للحرارة على 24 عنصرا مع توليفات مختلفة من المواد، وسيتم في مفاعل "مير" لخراطيش خلايا الوقود توفير شروط تكون أقرب ما يمكن من ظروف التشغيل، ومعايير التوصيل الحراري لمفاعلات الطاقة VVER وPWR.

كما يسمح تصميم مفاعل الأبحاث بإجراء دراسات متزامنة في منشآت الحلقة المنفصلة، وهو أمر مهم بشكل خاص نظراً للاختبار المتزامن للوقود المخصص لمفاعلات من تصميم روسي وأجنبي.

وأشار نائب رئيس النشاط العلمي والتكنولوجي في شركة "تفيل" لإنتاج الوقود النووي الى أن "إنتاج الوقود التجريبي المتسامح كان قد سبقه عمل واسع النطاق من قبل العلماء ومصممي قسم الوقود في "روساتوم"، إذ تم إجراء أبحاث معمقة في علم المواد، وابتكار تقنيات جديدة لتحميل الطلاء ولحم التوصيلات، وتم الانتهاء بنجاح من الاختبارات المخبرية للعينات".

ولفت الى أن "اختيار المواد المحددة لا يرجع إلى الأبحاث فحسب، بل وأيضًا إلى سنوات عديدة من الخبرة في القطاع النووي الروسي، حيث أن بعضها يستخدم بنجاح في تصميم مفاعلات الوقود المخصصة للأبحاث، وكذلك في المناطق النشطة لمفاعلات الطاقة والمفاعلات المحمولة ".

ومن المقرر الانتهاء من المرحلة الأولى من اختبارات المفاعل ودراسات ما بعد اختبارات المفاعل للوقود المتسامح في العام 2019. وبناءً على البيانات التي سيتم الحصول عليها ينبغي تحديد التوليفة المثلى لمواد التغليف، وكذلك إجراء الحسابات والتأسيس للمواصفات النيوترونية - الفيزيائية للمناطق النشطة للمفاعلات VVER. أما الخطوة المهمة التالية ستكون هي تعبئة مفاعل الطاقة الخاص لإحدى محطات الطاقة الذرية الروسية بتجميعات الوقود التجريبي مع قضبان وقود منفصلة من نوع "متسامح".

الوقود المتسامح (Accident Tolerant Fuel) هو وقود نووي مقاوم للحوادث الشديدة خارج التصاميم في محطات الطاقة الذرية التي تسفر عن فقد الموصل الحراري في المفاعل. حيث لا بد أن يحافظ الوقود المتسامح على السلامة لفترة طويلة بما فيها الكفاية حتى في حالة الاخلال بالنقل الحراري في المنطقة النشطة ولا يسبب تفاعل بخار الزركونيوم في تحرير الهيدروجين.

يعتبر إدخال الوقود المتسامح أمراً بالغ الأهمية في تأمين سلامة النظام ورفع مصداقية الطاقة الذرية إلى مستوى جديد نوعيًا. وتعمل شركة الوقود "تفيل" التابعة لـروساتوم على تنسيق أعمال وأبحاث التطوير لإنشاء وقود متسامح مع معهد البحوث العلمية العالية التقنية للمواد غير العضوية سميت باسم الأكاديمي بوتشفار .

=