Po awarii w elektrowni Fukuszima Daiichi w 2011 roku, amerykański rząd znacznie podniósł fundusze przeznaczone na prace poświęcone stworzeniu paliwa jądrowego, które byłoby bardziej odporne na uszkodzenia i pozostało bezpieczne nawet w ekstremalnych sytuacjach. Od czasu wypadku, amerykański Departament Energii zwiększył wydatki na opracowanie takiego paliwa do 30 milionów dolarów, podczas, gdy rok wcześniej budżet wynosił 2 miliony dolarów.

Celem badaczy jest stworzenie bardziej odpornych powłok ochronnych dla paliwa jądrowego. Wspomniane powłoki są mniej podatne na wchodzenie w reakcje chemiczne, które osłabiają ich spójność i powodują wydzielanie wybuchowego wodoru. Jeśli projekt się powiedzie, w razie awarii nowe paliwo dałoby pracownikom elektrowni więcej czasu na przeciwdziałanie rozwojowi wypadków, aż do stopienia rdzenia i w efekcie do uwolnienia szkodliwego promieniowania.

Producenci paliwa jądrowego od dziesięcioleci stosują skompresowany do postaci niewielkich pastylek dwutlenek uranu (UO2), który umieszcza się w prętach długości 4,5 metra a następnie w specjalnych koszulkach ze stopu cyrkonu (tzw. zircaloy).  Koszulki nie podlegają korozji, są odporne na wysokie temperatury i stanowią barierę utrzymującą elementy radioaktywne na swoim miejscu bez jednoczesnego wygaszania produkowanej przez nie energii. Niemniej jednak, w ekstremalnych sytuacjach uwidaczniają się ich słabości.

Naukowcy rozważają szereg opcji, m.in. koszulki z molibdenu, powleczenie koszulki ceramiką, które byłyby w stanie wytrzymać temperatury wyższe niż stosowane obecnie koszulki, a także wykorzystanie węglika krzemu lub innych powłok, które mogłyby stać się dodatkową warstwą ochronną, zapobiegającą wydzielaniu wodoru. Katastrofa w elektrowni Fukuszima Daiichi pokazała w szczegółach, co się dzieje w przypadku przegrzania elementów paliwa jądrowego.

 

Źródło: Intersect Insight, 14 czerwca 2014.

Share on FacebookTweet about this on TwitterGoogle+Print this page