Primeiros testes de urânio altamente enriquecido em reator comercial nos Estados Unidos

A Southern Nuclear Company iniciou os primeiros testes de irradiação com urânio altamente enriquecido (HEU) em um reator comercial, marcando uma potencial mudança nas operações de usinas nucleares e na gestão do ciclo de combustível.

Os testes foram realizados na Unidade 2 da Vogtle Nuclear Power Plant, em Waynesboro, Geórgia, utilizando quatro componentes de teste de chumbo (LTA) desenvolvidos pela Westinghouse, contendo combustível com urânio levemente enriquecido (LEU+).

A concentração de urânio 235 deste combustível é de cerca de 6%, superando a faixa usual de 3% a 5% utilizada em usinas nucleares comerciais. Esses testes estão sendo conduzidos sob condições reais de operação.

Por um longo período, houve discussões sobre o uso de combustíveis com mais de 5% de enriquecimento para fins comerciais, mas esta é a primeira vez que essa implantação ocorre nos Estados Unidos, superando obstáculos regulatórios e operacionais. Este plano faz parte do programa de Combustível de Tolerância a Acidentes (ATF) do Departamento de Energia dos Estados Unidos, que visa aumentar a margem de segurança, melhorar a eficiência dos reatores e reduzir os custos operacionais gerais.

A Westinghouse afirmou que seu combustível LEU+ com enriquecimento superior a 5% foi projetado para apoiar ciclos de combustível mais longos, aumentar a potência e ajudar a reduzir os custos operacionais das usinas nucleares, diminuindo a necessidade de paradas para reabastecimento.

Pete Sena, presidente e CEO da Southern Nuclear, declarou: "Nosso objetivo é operar nossas unidades por mais tempo, com maior potência e utilizando combustíveis com maior enriquecimento, para que possamos melhor atender à crescente demanda de energia da Geórgia."

O Escritório de Energia Nuclear do Departamento de Energia dos Estados Unidos afirmou que combustíveis com maior enriquecimento podem ajudar a estender os ciclos de operação de 18 meses para 24 meses.

Os componentes LTA contêm blocos de combustível ADOPT da Westinghouse, que são fabricados com pó de óxido de urânio pela primeira vez produzido no Idaho National Laboratory. Esses blocos também têm aditivos para melhorar as características de segurança. Os blocos são revestidos com uma camada de cromo e uma camada AXIOM para melhorar a resistência à oxidação em altas temperaturas e melhorar o desempenho do combustível sob condições normais e anormais.

Esses componentes de combustível foram fabricados na fábrica de combustível da Westinghouse em Columbia, Carolina do Sul, para a Unidade 2 da Vogtle.

Tariq Chouho, presidente da Westinghouse Fuel Company, afirmou: "O combustível LEU+ é um exemplo perfeito de como estamos ajudando a reduzir as paradas de usinas nucleares."

Os principais componentes de teste serão avaliados na Vogtle Nuclear Power Plant durante os próximos quatro anos e meio. O combustível será inspecionado após cada ciclo e, ao final dos testes, passará por uma avaliação mais abrangente para apoiar a comercialização e implantação futura nos Estados Unidos.

O urânio levemente enriquecido é o material básico necessário para a fabricação de combustível nuclear, sendo enriquecido a partir do urânio natural para aumentar sua capacidade de gerar energia. O processo de enriquecimento aumenta a concentração de átomos de urânio, que podem ser divididos para gerar calor, que é então usado para gerar eletricidade.