Nowy typ elementów paliwowych ze stopu uranowo-cyrkonowego

Data dodania: niedziela, 5 marca 2023, autor: nuclear.pl

Pacific Northwest National Laboratory oraz Lightbridge Corporation zaprezentowały wyniki testowej produkcji nowego typu elementów paliwowych ze stopu uranowo-cyrkonowego.

Testowa produkcja warstwy paliwowej poprzedzona była opracowaniem metody odlewniczej, która umożliwia produkcję paliwa metalicznego ze stopu U-50Zr. Stopy przejściowe zostały wytworzone za pomocą topielnika łukowego. Odlewy wykonano w indukcyjnych piecach próżniowych, przy wykorzystaniu tygli o różnych obojętnych powłokach (m.in. Y2O3, CaZrO3 oraz TiC). Umożliwiło to wykonanie stopów o bardzo małej zawartości nieczystości.

Finalnie odlewy zostały uformowane w zaawansowaną strukturę, której kształt polepsza możliwości odbioru ciepła od paliwa w reaktorze. Dalszym etapem prac ma być testowe napromienianie fragmentów paliwa w badawczym reaktorze ATR w Idaho National Laboratory.

Paliwa metaliczne mają pewne zalety wobec stosowanych obecnie tlenkowych. Należą do nich m.in lepsza wymiana ciepła oraz znacznie większą gęstość stosowanego materiału. Dodatkowo znacznie łatwiej jest je formować w kształty polepszające wymianę ciepła w reaktorze.

Na zdjęciu zdjęcia mikroskopowe otrzymanych struktur, fot. PNNL