VVER-bränsle

VVER är en rysk reaktordesign där förkortningen står för Vodo-Vodyanoi Energetichesky Reactor eller på engelska, Water Water Power Reactor. Reaktorerna är tryckvattenreaktorer (PWR) och finns i bland annat sex europeiska länder utanför Ryssland. Bränsledesignen för de olika reaktormodellerna är hexagonal till formen.

VVER1000-bränsle

Denna bränsledesign är hexagonal till formen och består av 312 bränslestavar per bränslepatron. Sedan tidigt 2000-tal har VVER1000-designen exporteras till Ukraina men den exporteras nu även till andra östeuropeiska länder. De första VVER1000-bränslepatronerna till Ukraina var Westinghouse Fuel Assembly (WFA)-design. Sedan dess har designen utvecklats för att ge än bättre prestanda och tillförlitlighet samt starkare material, designen heter Robust Westinghouse Fuel Assembly (RWFA). Efter introduktionen blev RWFA snabbt Westinghouse standardbränsleprodukt för VVER1000-reaktorer. RWFA har starkare material och mekaniska egenskaper än föregångaren, detta för att undvika skador från mekaniska störningar under iladdning och urladdning i härden. RWFA-produkten har visat utmärkt prestanda och tillförlitlighet och den är konstruerad för förhållandena efter planerade effekthöjningar samt lastuppföljning.

Bakgrund till Westinghouse VVER1000-bränsle

Straxt innan millenieskiftet (2000) inledde amerikanska regeringen och Westinghouse ett program för att hjälpa Ukraina att säkra sin elförsörjning på sikt. Kärnkraften från deras 15 reaktorer, 13 VVER1000-reaktorer och två stycken VVER440-reaktorer, står för cirka 50 procent av all elproduktion i Ukraina. Tidigare var Ukraina helt beroende av den då enda leverantören av kärnbränsle för VVER-reaktorer, en statlig leverantör från Ryssland. Westinghouse åtog sig att utveckla en egen design av kärnbränsle till deras VVER1000-reaktorer. Efter flera år av utveckling av Westinghouse bränsleingenjörer kunde sedan de första patronerna tillverkas i Westinghouse fabrik i Columbia i USA. År 2005 levererades de sex första testpatroner (LTA:s) till en reaktor i Ukraina. Då testpatronerna visade utmärkt resultat så kunde en hel "reaload" på 42 patroner tillverkas och levereras till samma reaktor (South Ukraine 3) år 2009. I och med detta skrevs ett avtal om flera realoads till tre reaktorer från och med 2011 samt att tillverkningen av allt bränsle skulle flyttas till Westinghouse fabrik i Västerås i Sverige. Sedan dess har all tillverkning av VVER1000-bränsle gjorts i Västerås. I en kombination av utmärkt presterande bränsle och olika geopolitiska händelser i Ukraina så har avtalet med Westinghouse succesivt utökats till att innefatta flera reaktorer. Våren 2022 maximerades avtalet till att innefatta samtliga 13 VVER1000-reaktorer i Ukraina samt deras två VVER440-reaktorer.

VVER440-bränsle

Även denna bränsledesign är hexagonal till formen men den är betydligt smalare och en knapp meter kortare än det större VVER1000-bränslet. VVER440-bränslet är drygt tre meter och innehåller 126 bränslestavar (modell NOVA E-5). Trots att VVER440 är en tryckvattenreaktor så har bränslet historiskt alltid haft en skyddande box runt om bränsleknippet, precis som ett bränsle för kokarvattenreaktorer. Vi säger därför att VVER440-bränslet är ett hybridbränsle. Sedan nyutvecklingen av VVER440-designen under 2020-talet så har de nya modellerna utvecklats mycket sedan den första designen från början av 2000-talet. Både design- och materialförbättringar har gjorts och vissa komponenter görs helt med hjälp av additiv tillverkning (AM) för att få fram avvancerade designförbättringar.

Bakgrund till Westinghouse VVER440-bränsle

I ett samarbete mellan olika bränsletillverkare togs en design fram i slutet av 1990-talet för VVER440-reaktorerna i Loviisa i Finland. År 2001 tog Westinghouse över tillverkningen och levererade denna design tills att samarbetet tog slut 2008/2009 och tillverkningen lades ned. Efter Rysslands annektering av Krim 2014 startades ett EU-finansierat projekt, ESSANUF, mellan 2015-2017 för att förbereda utveckling av VVER440-bränsle till östeuropas VVER440-reaktorer. Hösten 2020 skrev Westinghouse avtal med ukrainska Energoatom om att ta fram en design till deras två VVER440-reaktorer för leverans några år senare. Efter Rysslands inledda krigsföring mot Ukraina i februari 2022 har flera länder med VVER440-reaktorer skrivit avtal med Westinghouse för utveckling och tillverkning av bränsle till deras reaktorer. Efter att det största och snabbaste bränsleutvecklingsprojektet i Westinghouse historia så kommer de första VVER440-bränslepatronerna tillverkade i Västerås att levereras till kunder under 2023.