nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2019-1-40-44nuc-21Research ArticleСтатьиРАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ОБЛУЧЕННОГО ТОПЛИВА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГАЗООХЛАЖДАЕМОГО РЕАКТОРАDEVELOPMENT OF TECHNOLOGY TO STUDY PROPERTIES OF IRRADIATED FUEL OF HIGH-TEMPERATURE GAS-COOLED REACTORГизатулинШ. Х.GizatulinSh. Kh.

Алматы

Almaty

ДюсамбаевД. С.DyussambayevD. S.

Алматы

Almaty

ШаймерденовА. А.ShaimerdenovA. A.

Алматы

Almaty

СильнягинП. П.SilnyaginP. P.

Алматы

Almaty

БуртебаевН. Т.BurtevayevN.

Алматы

Almaty

УетаШ.UetaSh.

Ibaraki

Ibaraki

Институт ядерной физикиКазахстанInstitute of Nuclear PhysicsKazakhstanJapan Atomic Energy Agency, Oarai-machi, Higashiibaraki-gunЯпонияJapan Atomic Energy Agency, Oarai-machi, Higashiibaraki-gunJapan201930032019014044Copyright © Гизатулин Ш.Х., Дюсамбаев Д.С., Шаймерденов А.А., Сильнягин П.П., Буртебаев Н.Т., Уета Ш., 20192019Гизатулин Ш.Х., Дюсамбаев Д.С., Шаймерденов А.А., Сильнягин П.П., Буртебаев Н.Т., Уета Ш.Gizatulin S.K., Dyussambayev D.S., Shaimerdenov A.A., Silnyagin P.P., Burtevayev N., Ueta S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/21

РГП «Институт ядерной физики» Министерства энергетики Республики Казахстан совместно с агентством по атомной энергии Японии на протяжении ряда лет проводят исследования, направленные на развитие технологии высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР). Настоящая работа посвящена разработке технологии исследования свойств облученного топлива реактора ВТГР. Объектом исследования являются топливные элементы реактора ВТГР. Топливные элементы содержат микротвэлы, представляющие собой сферическое трехструктурное изотропное топливо с внешним диаметром 0,92 мм. Микротвэлы имеют тройную оболочку из пироуглерода и карбида кремния. Микротвэлы спрессованы с графитовой матрицей в компакт.

В задачи исследований входят:

– внешний осмотр и анализ размеров топливного компакта;

– отделение микротвэлов от графитовой матрицы;

– определение доли поврежденных микротвэлов;

– определение выгорания урана.

Подобные исследования в институте проводятся впервые. Для реализации вышеописанных задач потребовалось разработать технологию обращения с облученным ядерным топливом. Полученные результаты будут применены для квалификации топлива ВТГР с целью дальнейшего увеличения глубины выгорания урана в нем.

RSE “Institute of Nuclear Physics” of the Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan, together with the Atomic Energy Agency of Japan over the years have been conducting research aimed at developing the technology of a high-temperature gas-cooled reactor (HTGR). This paper is devoted to the development of technology to study the properties of the irradiated fuel of the HTGR reactor. The object of research is the fuel elements of the HTGR reactor. Fuel cells contain particles, which is a spherical three-structured isotropic fuel with an outer diameter of 0.92 mm. Particles have a triple coating of pyrocarbon and silicon carbide. Particles pressed with a graphite matrix in a compact.

The objectives of the research include:

– external inspection and analysis of the size of the fuel compact;

– separation of particles from the graphite matrix;

– determination of the proportion of damaged particles;

– determination of uranium burnout.

Such studies are conducted at the institute for the first time. To accomplish the above tasks, it was necessary to develop a technology for handling irradiated nuclear fuel. The results obtained will be used to qualify the HTGR fuel in order to further increase the burnup of uranium in it.

ВТГРВВР-КтопливомикротвэлвыгораниеHTGRWWR-KfuelparticleburnoutReferencesПрогноз развития энергетики мира и России до 2040 года // ФГБУН «Институт энергетических исследований Российской академии наук», Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. – 2013.Прогноз развития энергетики мира и России до 2040 года // ФГБУН «Институт энергетических исследований Российской академии наук», Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. – 2013.Рюль К. ВР: Прогноз развития мировой энергетики до 2030 года / К. Рюль // Вопросы экономики. – Т.5. – 2013.Рюль К. ВР: Прогноз развития мировой энергетики до 2030 года / К. Рюль // Вопросы экономики. – Т.5. – 2013.Ueta S. Irradiation Performance of HTGR Fuel in WWR-K Research Reactor / S. Ueta, A. Shaimerdenov, S. Gizatulin, L. Chekushina, M. Honda, M. Takahashi, K. Kitagawa, P. Chakrov, N. Sakaba // Proc. HTR2014, Weihai, China, October 27-31, 2014, Paper HTR2014-31213. – 2014.Ueta S. Irradiation Performance of HTGR Fuel in WWR-K Research Reactor / S. Ueta, A. Shaimerdenov, S. Gizatulin, L. Chekushina, M. Honda, M. Takahashi, K. Kitagawa, P. Chakrov, N. Sakaba // Proc. HTR2014, Weihai, China, October 27-31, 2014, Paper HTR2014-31213. – 2014.Ohashi H. A Small-Sized HTGR System Design for Multiple Heat Applications for Developing Countries / H. Ohashi, H. Sato, M. Goto, X. Yan, J. Sumita, Y. Tazawa, Y. Nomoto, J. Aihara, Y. Inaba, Y. Fukaya, H. Noguchi, Y. Imai, Y. Tachibana // Int. J. Nucl. Ener., Article ID 918567. – 2013.Ohashi H. A Small-Sized HTGR System Design for Multiple Heat Applications for Developing Countries / H. Ohashi, H. Sato, M. Goto, X. Yan, J. Sumita, Y. Tazawa, Y. Nomoto, J. Aihara, Y. Inaba, Y. Fukaya, H. Noguchi, Y. Imai, Y. Tachibana // Int. J. Nucl. Ener., Article ID 918567. – 2013.Ueta S. Irradiation test and post irradiation examination of the high burnup HTGR fuel / Shohei Ueta, Jun Aihara, Asset Shaimerdenov, Daulet Dyussambayev, Shamil Gizatulin, Petr Chakrov, Nariaki Sakaba // Proceeding of 8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, November 6-10, 2016 Las Vegas, NV, USA. – pp. 246-252. – 2016.Ueta S. Irradiation test and post irradiation examination of the high burnup HTGR fuel / Shohei Ueta, Jun Aihara, Asset Shaimerdenov, Daulet Dyussambayev, Shamil Gizatulin, Petr Chakrov, Nariaki Sakaba // Proceeding of 8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, November 6-10, 2016 Las Vegas, NV, USA. – pp. 246-252. – 2016.Shaimerdenov A.A. Investigation of irradiated propertied of extended burnup TRISO fuel / A.A. Shaimerdenov, Sh.Kh. Gizatulin, Ye.Kenzhin, D.S. Dyussambayev, S. Ueta, T. Shibata // Proceeding of International Conference on High Temperature Reactor Technology, October 8-10, 2018, Warsaw, Poland. – 2018.Shaimerdenov A.A. Investigation of irradiated propertied of extended burnup TRISO fuel / A.A. Shaimerdenov, Sh.Kh. Gizatulin, Ye.Kenzhin, D.S. Dyussambayev, S. Ueta, T. Shibata // Proceeding of International Conference on High Temperature Reactor Technology, October 8-10, 2018, Warsaw, Poland. – 2018.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.