Американская компания Clean Core Thorium Energy сообщила о завершении ключевого этапа испытаний инновационного ядерного топлива ANEEL в Национальной лаборатории Айдахо. В ходе облучения в исследовательском реакторе ATR экспериментальные образцы достигли глубины выгорания свыше 60 ГВт·сут/т. Данный результат в восемь раз превосходит типичные показатели выгорания для тяжеловодных реакторов типа Candu и PHWR, использующих природный уран.
Топливо ANEEL, состоящее из смеси тория и высокопробного низкообогащенного урана (HALEU), разработано для эксплуатации в действующих тяжеловодных энергоблоках без необходимости их глубокой модернизации. Конструкция тепловыделяющих сборок сохраняет стандартные внешние габариты и конфигурацию, что позволяет интегрировать новое топливо в существующие логистические и эксплуатационные цепочки. По заявлению разработчика, применение тория позволяет использовать его физические свойства для снижения операционных затрат и объемов образующихся отходов при сохранении высокого уровня безопасности.
В рамках текущей кампании в реактор в мае 2024 года были загружены 12 экспериментальных элементов. Восемь из них достигли целевых показателей в 20 и 40 ГВт·сут/т в прошлом году и в настоящее время изучаются в материаловедческом комплексе лаборатории. Оставшиеся четыре образца успешно преодолели отметку в 60 ГВт·сут/т менее чем через два года после начала эксперимента. Первичные данные послереакторных исследований подтверждают структурную целостность образцов и указывают на более эффективное удержание газообразных продуктов деления по сравнению с традиционным топливом из диоксида урана.
Использование тория в сочетании с высокопробным низкообогащенным ураном (HALEU) направлено на оптимизацию топливного цикла и повышение устойчивости атомной генерации к аварийным ситуациям. Технология предполагает значительное сокращение количества долгоживущих изотопов в отработанном топливе и обладает повышенной защищенностью от несанкционированного распространения ядерных материалов. Руководство Clean Core Thorium Energy отмечает, что полученные данные позволяют перейти к практическому внедрению тория в атомную энергетику с использованием уже имеющейся реакторной базы.
В ближайшей перспективе компания намерена приступить к производству полноразмерных топливных кассет для проведения демонстрационных испытаний. Соответствующее соглашение уже подписано с Канадскими ядерными лабораториями, которые обеспечат изготовление сборок на площадке в Чок-Ривер. После завершения стендовых испытаний разработчики планируют организовать опытную эксплуатацию топлива ANEEL в коммерческом энергетическом реакторе для окончательного подтверждения его характеристик перед началом промышленного использования.
