Выход из строя топливного элемента

О поведении ядерного топлива в аварийных условиях см. Поведение ядерного топлива во время аварии на реакторе .

Это изображение томографии в ложных цветах пучка (FPT1) из 18 облученных топливных стержней (среднее выгорание 23 ГВт/тU), разложившихся под воздействием пара в рамках серии экспериментов PHEBUS. Черный и синий предназначены для областей с низкой плотностью, а красный — для областей с высокой плотностью. Видно, что топливо вышло из строя механически и образовало лужу у дна связки, дно связки не расплавилось.

– Отказ твэла это разрыв топливной оболочки ядерного реактора , который позволяет ядерному топливу или продуктам деления в форме растворенных радиоизотопов или горячих частиц попасть в теплоноситель реактора или воду для хранения.

Стандартным де-факто и ядерным топливом является диоксид урана или смесь диоксида урана плутония . Он имеет более высокую температуру плавления, чем актиниды металлов. Диоксид урана устойчив к коррозии в воде и обеспечивает стабильную матрицу для многих продуктов деления; однако, чтобы продукты деления (такие как благородные газы) не покидали матрицу диоксида урана и не попадали в теплоноситель, топливные таблетки обычно заключаются в трубы из коррозионностойкого металлического сплава (обычно циркалоя для реакторов с водяным охлаждением).

Затем эти элементы собираются в пучки, чтобы обеспечить удобство обращения и охлаждения. Поскольку топливо делится , радиоактивные продукты деления также удерживаются оболочкой, и весь топливный элемент затем может быть утилизирован как ядерные отходы при дозаправке реактора.

Однако если оболочка повреждена, эти продукты деления (которые не неподвижны в матрице диоксида урана) могут попасть в теплоноситель реактора или воду для хранения и могут быть вынесены из активной зоны в остальную часть первого контура охлаждения, увеличивая уровень загрязнения там.

В ЕС были проведены работы по перегреву топлива в специальном исследовательском реакторе ФЕБУС. Во время этих экспериментов измеряются выбросы радиоактивности из топлива, а затем топливо подвергается послеоблучению, чтобы узнать больше о том, что с ним произошло.