Ядерний реактор на швидких нейтронах

Реактор на швидких нейтронах— ядерний реактор, в якому ланцюгова реакція поділу ядерного палива здійснюється на швидких нейтронах. Нейтрони високих енергій обумовлюють відносно високий вихід нейтронів поділу. Поглинання частини швидких нейтронів ізотопами, що не діляться, з подальшим перетворенням їх в ті, що діляться (наприклад, 238U в 239Pu) приводить до відтворення (утворення вторинного) ядерного пального (коефіцієнт відтворення може досягати 1,6). «Зона відтворення» оточує активну зону в корпусі реактора (мал.). У енергетичному швидкому реакторі теплоносій (головним чином рідкий натрій), нагріваючись в цих зонах, віддає тепло в теплообмінниках робочому пароводяному середовищу. У разі натрієвого теплоносія реакторний і парогенеруючий контури розділяються проміжним, також натрієвим, контуром в цілях запобігання попаданню радіоактивного натрію в контур турбіни. Застосовуються і інші варіанти відведення тепла. Розширене відтворення ядерного пального в швидкому реакторі принципово дозволяє використовувати всі наявні уранові ресурси, зокрема 238U, що залишається в значних кількостях невикористаним в реакторах, які працюють на теплових нейтронах.

У колишньому СРСР була побудована серія експериментальних швидких реакторів. 1990-х роках експлуатувалося чотири швидких реактора: БР-10, БОР-60, БН-350 і БН-600. Коефіцієнт завантаження реактора БН-600 становив у 1989 р близько 76%.

Сучасні реактори на швидких нейтронах

Найпотужніша у світі реакторна установка БН-600 працює з 1980 р. у складі 3-го блоку Білоярської АЕС (є філією концерну «Росенергоатом», Російська Федерація).

Перший промисловий реактор на швидких нейтронах БН-800 був запущений в грудні 2016. У Росії, в 70 км від Єкатеринбурга на Білоярській АЕС. БН-800 є єдиним реактором на швидких нейтронах, що видає електроенергію в мережу.

Реактори на швидких нейтронах називають ключовою технологією, яка допоможе замкнути ядерний цикл[1].

У 2017 році відбулася Третя Міжнародна конференція зі швидких реакторів, яка пройшла в Єкатеринбурзі (до цього конференції проводилися в Парижі у 2013 і Кіото у 2009 році).

У ході форуму "Атомекспо-2017" було відмічено, що в найближчому майбутньому найбільш перспективним буде використання енергоблоків нового покоління з реакторами на швидких нейтронах. Перший заступник генерального директора АТ «Концерн Росенергоатом» Олександр Шутіков, назвав цю модель двокомпонентною енергосистемою, яка дозволяє використовувати всі переваги замкненого ядерного паливного циклу. Він підкреслив, що у них є всі необхідні технології та достатній досвід експлуатації таких реакторів для початку будівництва двокомпонентної ядерної енергетичної системи.[2]

Також в Росії є плани побудувати швидкий реактор більшої потужності БН-1200: у "Росатомі" озвучили наміри до 2020 року побудувати та ввести до енергетичної системи країни реактор на швидких нейтронах потужністю 1200 мегаватів.[3]

У Франції є проєкт реактора на швидких нейтронах ASTRID, який планують запустити у 2019 році.

У Китаї є проєкт замкненого ядерного циклу, який повинні запустити до 2023 року, також розробки у сфері швидких реакторів активно ведуться в Індії[4].

Компанія «АЕМ-технології» (входить до машинобудівного дивізіону Росатома - Атоменергомаш) завершила штампування днищ корпусу і захисного кожуха багатоцільового дослідницького реактора на швидких нейтронах (МБІР). Операції пройшли в термопрессовій ділянці Волгодонскої філії «Атоммаш» на спеціальних пресах з максимальною потужністю до 15000 тонно-сил. Діаметр днища корпусу реактора становить 2,2 метра, захисного кожуха - 2,4 метра, товщина деталей 2,5 сантиметра.[5]

8 червня в російському Сівєрську почали будувати енергоблок нового покоління БРЕСТ-ОД-300. Будівництво стартувало на майданчику «Сибірського хімічного комбінату» (СХК) держкорпорації «Росатом». БРЕСТ - прототип реактора на швидких нейтронах БР-1200. Новий реактор зі свинцевим теплоносієм і новим змішаним нітридним уран-плутонієвим паливом, оптимальним для реакторів на швидких нейтронах, матиме встановлену потужність 300 МВт і увійде до складу дослідно-демонстраційного енергетичного комплексу (ОДЕК), який будується в рамках проєкту «Прорив». Цей кластер ядерних технологій буде містити три взаємопов'язані об'єкти: модуль з виробництва (фабрикації / рефабрікаціі) уран-плутонієвого ядерного палива, енергоблок БРЕСТ-ОД-300, а також модуль з перероблення опроміненого палива. Таким чином, вперше у світовій практиці на одному майданчику будуть побудовані АЕС зі швидким реактором та пристанційний замкнений ядерний паливний цикл. Очікується, що БРЕСТ-ОД-300 почне роботу у 2026 році.

Див також

Примітки
  1. Уильям Мэгвуд: «Белоярская АЭС открывает дверь в эру чистой энергии» || Экономика || E-FINANCE.COM.UA: Финансовые новости. e-finance.com.ua. Процитовано 25 вересня 2017.
  2. Новости Замкнутый ядерный цикл – будущее атомной энергетики - свежие новости Украины и мира. ukrday.com. Процитовано 3 липня 2017.
  3. «Росатом» попросил правительство построить реактор на быстрых нейтронах. РБК. Процитовано 5 березня 2018.
  4. Замкнутый ядерный цикл. Как атомную энергетику можно сделать возобновляемой, и зачем. elektrovesti.net. Процитовано 25 вересня 2017.
  5. «АЭМ-технологии» завершила штамповку днища корпуса самого мощного научного реактора в мире. chemmarket.info (англ.). Процитовано 10 липня 2017.

Література
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.