Rosatom, VVER reaktörleri için MOX yakıt testlerine başladı

Rusya Devlet Nükleer Enerji Kuruluşu Rosatom'un Rusya’nın Dimitrovgrad kentindeki Nükleer Reaktörler Araştırma Enstitüsü, MIR araştırma reaktöründe uranyum-plütonyum karışımı olan MOX yakıtlı VVER tipi yakıt çubuklarının testlerine başladı. 

Bu gelişme, Rus nükleer endüstrisinin kapalı nükleer yakıt döngüsü konusunda yeni bir kilometre taşını oluşturuyor. Rosatom halihazırda başta Beloyarsk Nükleer Güç Santrali’nde bulunan dünyanın en güçlü BN-800 hızlı reaktörü olmak üzere sadece hızlı nötron reaktörleri için MOX yakıtı üretiyor. Rosatom tarafından geliştirilen ve VVER reaktörlerinde kullanılan uranyum-plütonyum REMIX yakıtı VVER-1000 prototip yakıt çubukları şeklinde tam çalışma döngüsünü başarıyla geçti ve komple REMIX yakıt tertibatlarının bir parçası olarak faaliyet gösteriyor.

REMIX yakıtı, “yanmamış” rejenere uranyum ve reaktörde üretilen plütonyum karışımına dayalı olarak %1,5'e kadar plütonyum içeriğine sahipken MOX yakıtı kullanılmış yakıttan ayrıştırılan plütonyum oksitlerin yanı sıra uranyum zenginleştirme aşamasında nükleer yakıt üretiminin bir yan ürünü olarak üretilen tükenmiş uranyum oksitlerin bir karışımı olma özelliği taşıyor. VVER için MOX yakıtın yaklaşık %5,5-7,5 plütonyum içeriğine sahip olması bekleniyor. Bu, VVER reaktörlerinin yakıt döngüsünde geri kazanılmış nükleer malzemelerin kullanımında daha fazla esneklik ve verimlilik sağlayacak ve büyük ölçekli kullanımına doğru ilerlerken uranyum-plütonyum yakıt üretim maliyetlerini optimize edecek.

TVEL'in Bilim ve Teknolojiden Sorumlu Kıdemli Başkan Yardımcısı Alexander Ugryumov konuya ilişkin olarak şunları söyledi: “On yıllar önce olduğu gibi bugün de VVER'ler için nükleer yakıt, zenginleştirilmiş doğal uranyum, nadiren de rejenere uranyumdur. Ancak çok da uzak olmayan bir gelecekte, uranyum-plütonyum yakıtı için kanıtlanmış referanslarla, reaktör tesisinin gereksinimlerine ve yakıt döngüsü stratejisine bağlı olarak çok çeşitli yakıt bileşimi seçenekleri sunabileceğiz. Nükleer enerjinin temelinin hafif su termal reaktörleri olduğu göz önünde bulundurulduğunda, bunların kaynak tabanını tekrar tekrar genişletebilecek, depolamak yerine ışınlanmış yakıtı yeniden işleyebilecek ve nükleer atık hacmini önemli ölçüde azaltabileceğiz.” 

MIR reaktöründeki test için, %5-12 plütonyum içeriğine sahip 21 MOX yakıt çubuğu Rosatom’un yakıt şirketi TVEL A.Ş’ne bağlı Bochvar Enstitüsü, Novosibirsk Kimyasal Konsantre Tesisi ve Sibirya Kimyasal Kombine A.Ş. işletmeleri işbirliği ile üretildi. Araştırma reaktörü döngüsüne yüklenen deneysel yakıt demeti 12 yakıt çubuğu içeriyor. Işınlanmış olanların yerini almak üzere demete kademeli olarak 9 “taze” yakıt çubuğu daha eklenecek ve bunlardan bazıları reaktör sonrası çalışmalar için testin her aşamasında, belirli bir “yanma” seviyesine ulaşıldığında çıkarılacak.

Nükleer Reaktörler Araştırma Enstitüsü A.Ş. Direktörü Alexander Tuzov, konuyla ilgili olarak, “Gerekli deneysel verileri elde etmek için tüm ön çalışmalar şirketin uzmanları tarafından gerçekleştirildi. Özellikle test yöntemleri geliştirilmiş ve ön hesaplamalar yapılmış, malzeme araştırma programı hazırlanmış ve tasarım dokümantasyonu oluşturulmuştur. Şirketin altyapısı hem reaktör hem de reaktör sonrası çalışmaların eksiksiz bir şekilde yürütülmesini mümkün kılmaktadır. Ortaklarımız için bu tür çalışmalara yönelik yüksek talebi göz önünde bulundurarak Rosatom'un desteğiyle, Enstitü'nün reaktör tabanı ve malzeme bilimi kompleksinin modernizasyonuna ilişkin projenin uygulanması üzerinde sistematik olarak çalışıyoruz” dedi. 

Rusya, önümüzdeki on yıllar için termal ve hızlı nötron reaktörleri ile iki bileşenli bir nükleer enerji endüstrisi oluşturmayı ve kullanılmış yakıttan taze uranyum-plütonyum yakıt üretimine dayalı kapalı nükleer yakıt döngüsü teknolojilerini hayata geçirmeyi planlıyor. Aynı zamanda, “hızlı” reaktörler daha yaygın hale geldikçe, nükleer yakıt malzemelerinin hızlı ve termal-nötron reaktörleri arasındaki “dolaşımında” bir denge sağlanması bekleniyor. 

Rosatom’dan bilim insanları, ışınlama ve özel deneylerin sonuçlarına dayanarak, Rusya'daki nükleer enerji sektörünün çekirdeğini oluşturan ve diğer ülkelerde Rus tasarımı nükleer enerji santrallerinde yaygın olarak uygulanan VVER reaktör ünitelerinde MOX yakıt işletiminin verimliliğini ve güvenilirliğini kanıtlamaya kararlı.