«روساتوم» تشرع في اختبار وقود موكس من أجل مفاعلات VVER

يعتزم علماء روساتوم، إثبات كفاءة وسلامة تشغيل وقود موكس في مفاعلات من نوع (VVER)، والتي تشكل أساس الطاقة النووية في روسيا وتستخدم على نطاق واسع في الخارج في محطات الطاقة النووية ذات التصميم الروسي، وذلك بعد الحصول على نتائج التشعيع والتجارب الخاصة.وبدأ معهد الأبحاث العلمية للمفاعلات النووية في ديميتروفغراد، اختبار عناصر توليد الحرارة من نوع مفاعل القدرة المائي- المائي (VVER) مع وقود اليورانيوم والبلوتونيوم موكس في مفاعل الأبحاث 'مير'.
روساتوم
إنتاج وقود موكس في روسيا فقط للمفاعلات النيوترونية السريعة
وتعتبر هذه خطوة جديدة في الصناعة النووية الروسية ضمن إطار إغلاق دورة الوقود النووي، حيث في الوقت الحاضر يتم إنتاج وقود موكس في روسيا فقط للمفاعلات النيوترونية السريعة.
ويعمل أقوى مفاعل سريع في العالم BN-800 على مثل هذا الوقود ضمن قوام محطة بيلويارسك النووية، بالنسبة لمحطات مفاعل (VVER) 'مفاعلات النيوترونات الحرارية بالماء الخفيف، النظير في الغرب PWR' ابتكر علماء روساتوم وقود الريمكس من اليورانيوم والبلوتونيوم، والذي اجتاز بنجاح الدورة الكاملة للتشغيل على شكل قضبان وقود تجريبية (ڤي ڤي إي آر-1000)، ويتم تشغيله الآن على أنه جزء من وقود – ريمكس.
في الوقت نفسه يصل محتوى البلوتونيوم في وقود ريمكس إلى 1.5% وهو يعتمد على مزيج من اليورانيوم المتجدد 'غير المحترق' والبلوتونيوم المتكون في المفاعل، بدوره يمكن تعريف وقود موكس على إنه هو خليط من أكاسيد البلوتونيوم المنفصلة عن الوقود المستهلك، وكذلك أكاسيد اليورانيوم المستنفد، والتي تتشكل كمنتج ثانوي أثناء إنتاج الوقود النووي في مرحلة تخصيب اليورانيوم.
ومن المتوقع أن يحتوي وقود موكس الخاص ب (VVER) على ما يقرب من 5.5-7.5% من البلوتونيوم، وهذا يدوره سوف يضمن قدرًا أكبر من المرونة والكفاءة في استخدام المواد النووية المُجددة في دورة الوقود لمفاعلات (ڤي ڤي إي آر - VVER) وتقليص تكاليف تصنيع وقود اليورانيوم والبلوتونيوم أثناء الانتقال إلى استخدامه على نطاق واسع.
إنتاج وقود موكس في روسيا فقط للمفاعلات النيوترونية السريعة
في هذا السياق أشار الكسندر أوغريوموف النائب الأول لمدير قسم الأنشطة العلمية والتقنية لدى شركة 'تفيل' قائلاً: 'يعتبر اليورانيوم الطبيعي المخصب اليوم – كما كان على مدى عقود من الزمن - الوقود النووي لمفاعلات (ڤي ڤي إي آر)، وفي حالات نادرة اليورانيوم المتجدد.
وأوضح أنه في المستقبل القريب سنكون قادرين، مع توفر مراجع مؤكدة لوقود اليورانيوم والبلوتونيوم، على تقديم مجموعة كاملة من الخيارات لمركب الوقود، اعتمادًا على متطلبات المفاعل واستراتيجية دورة الوقود.
وأضاف أنه نظراً إلى أن أساس الطاقة النووية هو على وجه التحديد المفاعلات الحرارية للمياه الخفيفة، سنكون قادرين على توسيع قاعدة مواردها عدة مرات ومعالجة الوقود المشع بدلاً من تخزينه وأيضًا تقليل كمية النفايات النووية بشكل كبير'.
وأكد أنه من أجل إجراء الاختبارات في مفاعل 'مير'، بالتعاون بين مؤسسات شركة روساتوم للوقود 'تفيل' وهي: الشركة المساهمة 'معهد أبحاث التكنولوجيا العالية للمواد غير العضوية' ومصنع نوفوسيبيرسك للمركزات الكيميائية ومعمل المواد الكيميائية السيبيري تم انتاج واجتاز مرحلة الاعتماد 21 عنصر وقود (قضبان وقود) تعتمد على حبيبات وقود موكس المحتوي على الطاقة البلوتونيوم 5-12%.
وتحتوي مجموعة الوقود التجريبية التي تم تحميلها في القناة الحلقية لمفاعل الأبحاث على 12 قضيب وقود.
كما ستتم إضافة 9 قضبان وقود 'جديدة' أخرى تدريجيًا بدلاً من القضبان التي تعرضت للاشعاع، وسيتم إزالة بعضها في كل مرحلة من مراحل الاختبار لإجراء الدراسات ما بعد تشغيل المفاعل (عند الوصول إلى مستوى معين من احتراق الوقود).
ونوه ألكسندر توزوف مدير معهد الأبحاث العلمية للمفاعلات النووية في ديميتروف قائلاً: 'قام المتخصصون في المؤسسة بجميع الأعمال التمهيدية اللازمة بهدف الحصول على البيانات التجريبية اللازمة. على وجه الخصوص تم وضع مناهج اختبار وإجراء الحسابات الأولية وتم إعداد برنامج لأبحاث علوم المواد ووثائق التصميم، مع العلم أن البنية التحتية للمؤسسة تسمح بإجراء قائمة كاملة لكل من الدراسات أثناء عمل المفاعل وما بعده. ونظرًا للطلب المتزايد على مثل هذا العمل لشركائنا فإننا نعمل بشكل منهجي - بدعم من شركة روساتوم - على تنفيذ المشروع لتحديث قاعدة بيانات المفاعل ومجمع علوم المواد في المعهد'.
وأوضح أن الإستراتيجية الروسية لتطوير الصناعة النووية لعقود قادمة في إنشاء صناعة طاقة نووية مكونة من عنصرين مع مفاعلات نيوترونية حرارية وسريعة، فضلاً عن إدخال تقنيات لإغلاق دورة الوقود النووي القائمة على تصنيع وقود اليورانيوم والبلوتونيوم الطازج من الوقود المستهلك. في الوقت نفسه ومع انتشار المفاعلات 'السريعة' بشكل أكبر، من المتوقع أن يتحقق التوازن في 'دوران' مواد الوقود النووي بين المفاعلات العاملة على النيوترونات السريعة والنيترونات الحرارية.