Некоторые параметры топлива, производимого на заводе в Десселе

В 1995 г. в Маркуле был сдан в эксплуатацию завод MELOX, технологический процесс которого характеризуется высоким уровнем автоматизации и надежности, высокой производительностью – 100 т/год (в 1997 г.) и возможностью увеличить ее до 250 т/год после 2000 г. В основу технологии был положен усовершенствованный MIMAS-процесс – AMIMAS (Advanced MIMAS); этот процесс обеспечивает производство высокогомогенного с постоянным изотопным составом по Pu и U больших партий (300 кг) МОХ-топлива. Следует напомнить, что при высокой номинальной производительности, например в марте 1998 г. объем продукции завода составил 19 т, реальная производительность согласуется с объемом заказов энергетических фирм. На заводе MELOX имеются 4 линии для получения топлива, 4 линии для изготовления оболочек и 3 сборочные линии.

В соответствии с полученной лицензией завод имеет право производить топливо, содержащее до 12 % Pu и 3 % Am. Таким образом, контролируемые фирмами COGEMA и BN три действующих завода (Дессель, Кадараш и MELOX) имеют суммарную производительность около 200 т/год, из них 60-80 т/год составляют МОХ-ТВС для BWR.

В 1990 г. английская фирма BNFL приняла для себя стратегическое решение стать участником международного рынка по поставкам МОХ-топлива для LWR. Для реализации этого решения были спроектированы и построены сначала небольшая демонстрационная установка MDF, а затем и завод SMP. Производительность MDF – до 8 т/год, а SMP – до 120 т/год. Для MDF и SMP была разработана отличная от MIMAS технология SBR, в основе которой лежит относительно короткий процесс без использования связующего материала. Схема такого процесса показана на рис. 4.14.2. Завод SMP должны были сдать в эксплуатацию в 2001-2002 гг. МОХ-ТВС, изготовленные на MDF, поставляются с 1994 г. на швейцарскую АЭС Beznau. Содержание Pu в топливе достигает 5,5 %. ТВС были спроектированы с учетом лицензионных требований и конструкционных особенностей АЗ АЭС Beznau.

На заводе SMP предполагают изготавливать МОХ-топливо с содержанием Pu до 10 %.

Изготовлением экспериментального МОХ-топлива для РБН и LWR, отличающегося высоким содержанием Pu, занимаются в институте трансурановых элементов в Карлсруэ (Германия). Этот институт участвует в исследовательских программах по рециклированию Pu и МА, проводимых Евросоюзом и посвященных изучению вопросов безопасности ядерных топлив (Safety of Nuclear Fuels). Здесь разрабатываются альтернативные для MIMAS- и SBR-процессов технологии изготовления Pu- и МА-содержащего топлива и изучаются свойства облученного Pu-топлива. Например, были разработаны два процесса – SOLGEL и SOLMAS. SOLMAS является гибридным процессом, состоящим из процессов SOLGEL и порошковой металлургии. Преимуществами SOLGEL и SOLMAS процессов являются:

· отсутствие сильно пылящих операций измельчения порошков оксидов;

· возможность корректировать состав топлива путем изменения состава исходного раствора, а также:

· возможность получения топлива с заданным размером гранул в широком диапазоне от 10 до 200 мкм.

Рис. 4.14.2 Схема SBR-процесса, используемого на заводе SMP

Заслуживает внимания и дальнейшей разработки процесс изготовления МОХ-ТВС для LWR с использованием виброупаковки. Этот процесс был с успехом применен для топлива РБН, прежде всего в России, а специалисты BNFL опробовали его и для топлива реакторов на тепловых нейтронах.