Paliwo odporne na awarie firmy GNF po raz pierwszy załadowano do amerykańskiego reaktora

Paliwo odporne na awarie (ang. accident-tolerant fuel – ATF) – to termin używany do opisania nowych technologii, które zwiększają bezpieczeństwo eksploatacji i wydajność paliwa jądrowego. ATF uwzględnia głównie stosowanie nowych materiałów na koszulki i pastylki paliwowe. Zespoły ATF firmy GNF zostały opracowane w ramach programu wdrażania paliwa odpornego na wypadki Departamentu Energii USA (DOE) i zostały wyprodukowane w zakładzie GNF w Wilmington w Karolinie Północnej.

Zespoły paliwowe odporne na awarie GNF są dwojakiego rodzaju: jeden wykorzystuje nowy materiał koszulki paliwowej ze stopu żelazo-chrom-aluminium znany jako IronClad, a drugi – koszulki paliwowe powlekane płaszczem cyrkonowym znanym jako ARMOR.

Według GNF technologie IronClad i ARMOR zostały zaprojektowane w celu zapewnienia zwiększonej odporności paliwa na utlenianie i lepszej pracy w różnych warunkach termicznych w porównaniu do konstrukcji istniejących obecnie. Powłoka ARMOR zapewnia również lepszą ochronę prętów paliwowych przed zużyciem ścierno-korozyjnym wierzchniej warstwy prętów paliwowych (tzw. frettingiem).

W 2018 roku GNF zainstalował zestawy testowe IronClad i ARMOR nie zawierające materiału rozszczepialnego w elektrowni jądrowej Hatch w Georgii. Załadunek ten był pierwszym krokiem procesu, który wymagał dalszych testów prowadzonych w zakładzie w Clinton.

GNF jest spółką joint venture kierowaną przez GE wraz z Hitachi Ltd i działa głównie za pośrednictwem Global Nuclear Fuel-Americas, LLC w Wilmington w Karolinie Północnej oraz Global Nuclear Fuel-Japan Co Ltd w Kurihama w Japonii.

Firma otrzymała w 2018 r. od Departamentu Energii USA dotację o wartości 33,7 mln USD w celu dalszego rozwoju zaawansowanych technologii paliwa jądrowego, bardziej niezawodnego i mającego lepszą wydajność w warunkach normalnych i zachowującego się bezpiecznie w razie awarii.

Celem trwającego dwa i pół roku projektu jest opracowanie i zademonstrowanie nowych zestawów paliwowych, które mogłyby zostać wprowadzone na rynek komercyjny oraz ustanowienie nowych standardów bezpieczeństwa elektrowni jądrowych.

Inne koncerny paliwowe Framatome i Westinghouse również opracowują koncepcje paliwa ATF przy pomocy finansowania DOE. Programy rozwoju ATF są obecnie realizowane także w Chinach i Rosji.