БРЕСТ-ОД-300 — первый реактор в мире с таким теплоносителем (не считая лодочных реакторов на эвтектике свинец-висмут). Добавляется, что большинство проектных и технических решений для самой реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 и ее основного оборудования являются инновационными и ранее не применялись на промышленных атомных объектах. БРЕСТ-ОД-300 на быстрых нейтронах позволит многократно использовать отработанное топливо, а также вырабатывать электроэнергию без накопления облучённого ядерного топлива. Переработка ОЯТ БРЕСТ-300 будет происходить непосредственно на площадке ОДЭК, в модуле переработки (МП) комплекса ОДЭК. Росатом приступил к тестированию первого объекта энергоблока нового поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 (проект "Прорыв").
Ядерный реактор будущего
| В Томской области начали строить уникальный реактор БРЕСТ-300 | брест-од-300 новости сегодня. |
| Уникальный реактор обеспечит энергетическое будущее России | Замкнутый ядерный топливный цикл (ЯТЦ) реактора БРЕСТ-ОД-300 разрабатывается в соответствии с требованиями, приведенными ниже. •. |
| Росатом начал строительство уникального энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 | Генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев (в центре) во время церемонии начала строительства новейшего атомного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 в Северске. |
Бесконечная энергия: «Росатом» строит первый в мире реактор с замкнутым циклом
Давайте же разберёмся, что же на самом деле представляют собой этот инновационный реактор и пресловутый замкнутый цикл. Заливка первого бетона ректора БРЕСТ-300 в Северске Страсти по замкнутому циклу В 60-е годы 20 века развитие атомной энергетики шло семимильными шагами. К началу 60-х в мире было всего 3 атомных энергетических энергоблока: первая АЭС в мире, сооружённая в Обнинске, что выдавала в сеть всего 5 МВт; первая коммерческая, сооружённая в британском Колдер-Холле, уже 46 МВт электрической мощности; и первая американская, пущенная через год — всего 60 МВт. Казалось, что пределов для расширения использования АЭС нет. Но на самом деле они были — уран. Легководные реакторы, ставшие основой атомной энергетики, довольно капризные и малые — в качестве топлива они используют не самый распространённый в природе изотоп урана U-238, а гораздо более редкий U-235. Открытый ядерный топливный цикл Эта проблема была очевидна ещё на заре атомной отрасли, поэтому и решение её стали искать параллельно с развитием энергетических реакторов. В чём главная проблема легководных реакторов? Зато это могут сделать быстрые нейтроны, выделяющиеся при реакции деления. Но в легководном реакторе они быстро замедляются теплоносителем — водой, а кроме того, быстрые нейтроны гораздо менее эффективно запускают реакцию деления U-235.
Классическая цепная реакция в легководном реакторе Решение? Заменяем теплоноситель на тот, который не будет замедлять нейтроны, делаем более плотное расположение топлива в реакторе, чтобы увеличить поток быстрых нейтронов и компенсировать их меньшую эффективность в процессе реакции с U-235. В процессе захвата U-238 нейтронов от реакции деления U-235 будет нарабатываться Pu-239 плутоний. То есть в отработавшем топливе реактора на быстрых нейтронах можно добиться выхода делящегося вещества равного или большего, чем было загружено в него изначально. То есть реактор в процессе своей работы будет не просто выжигать уран, но и нарабатывать плутоний. Неклассическая реакция в реакторе на быстрых нейтронах Кроме вполне очевидного военного потенциала, данное решение открывало и совершенно новый путь: если можно бесполезный U-238 превращать в плутоний и потом использовать его в обычных легководных реакторах, то можно получить почти неисчерпаемый запас топлива для реакторов — замкнуть ядерный топливный цикл ЗЯТЦ. Такая двухчастная схема атомной энергетики будущего виделась в 60-70е перспективной и необходимой. Сказать легко — сделать оказалось сложно, так как перед учёными встали сразу несколько фундаментальных проблем. Натрий начинает и заходит в тупик Первая и главная проблема — это теплоноситель.
Вода чрезвычайно удобна, так как с ней человечество научилось давно работать. А вот для реакторов на быстрых нейтронах выбор был из веществ, работать с которыми, мягко говоря, совсем неудобно. Главные требования к новому теплоносителю были: хорошие нейтронные характеристики, текучесть и низкая вязкость в жидком виде, как можно меньшая температура плавления и малое парообразование. Кандидатов было немного, но победу в 50-х годах одержал химически активный натрий. Стоимость в долларах уже значительно устарела информация на 2002 год , но относительный порядок величин представить даёт Почему натрий? Его реально много в земной коре, он не вступает в реакцию с нержавеющей сталью и цирконием в отличии от ртути и калия. При этом из всех конкурентов он обладает одной из лучшей нейтронной активностью. Почти идеал, если забыть о том, что натрий имеет свойство воспламеняться и взрываться при контакте с водой и воздухом. Тем не менее из всех вариантов теплоносителей, отрабатывавшихся на экспериментальных установках, именно он оказался единственным кандидатом для энергетических реакторов на быстрых нейтронах, в частности отечественных реакторов типа БН.
Высокая химическая активность натрия потребовала специальных технических решений, которые, при переходе от бумажной концепции к металлу, вызвали сильное удорожание проектов. Во-первых, требовалось изолировать натриевый контур охлаждения от водяного, так как их протечка могла привести к пожару или взрыву внутри реактора. Для этого пришлось делать промежуточных контур, разделяющий натрий и воду и снижающий КПД реактора, а также удорожавший конструкцию. Требование недопуска контакта натрия и воздуха заставило продумывать и хитрую систему замены отработанного топлива с помощью роботизированного комплекса, что ещё больше усложнило конструкцию реактора.
Государственная корпорация «Росатом» и Топливная компания «ТВЭЛ» приступили к реализации проекта «Прорыв» на российской территории — и в его комплексе - строительству ядерного реактора «четвертого поколения» с замкнутым циклом переработки топлива. Проект призван продемонстрировать преимущества «быстрой» энергетики. Одним из преимуществ «быстрой энергетики», согласно логике развития мировой ядерной сферы, должно стать снижение радиационной опасности отходов деятельности атомных станций. Этого можно добиться, в том числе, путем замыкания топливного цикла со сжиганием в реакторах долгоживущих радионуклидов. Замкнутый топливный цикл, если он будет достигнут, исключит возможность выделения оружейных ядерных материалов технологической цепочки. Это в свою очередь будет укреплять режим нераспространения ядерного оружия. Именно такую конечную цель не только для России, но и для всего мира ставит эксперимент, или проект «Прорыв» с созданием реактора «четвертого поколения» «БРЕСТ-ОД-300» на быстрых нейтронах с жидкометаллическим свинцовым теплоносителем. Проект «Прорыв» был разработан в Государственной корпорации «Росатом» в 2011 году. Его реализацию — строительство осуществляет «Сибирский химический комбинат» СХК на площадке в 42 га под Северском город спутник Томска. Возможность ознакомиться с объектом получили представители нескольких российских СМИ, и в числе - журнал «Международная жизнь». Андрей Георгиевич рассказал о технологических особенностях «Прорыва», о его значимости для страны и - его международном значении. Собственно «Прорыв» опробует создание ядерных технологий нового поколения. Начало его строительства намечено на 2018 год, а завершение к 2024 году. По словам А.
Такая инновационная технология делает ещё один шаг к повышению эффективности и конкурентоспособности уникальной реакторной установки типа БРЕСТ, а также внедрению аддитивных технологий в производственные циклы изготовления изделий для атомной техники», — рассказал о проделанной работе ученых ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев. Электронно-лучевая наплавка проволоки ЭЛНП — эффективный метод создания сложных крупногабаритных изделий из различных металлов и сплавов, которые активно взаимодействуют с атмосферными газами. Процесс проводится в вакууме, что защищает материал от негативного воздействия окружающей среды и позволяет удалить примеси во время плавления.
БРЕСТ — не единственно возможная, но первая концепция, отвечающая совокупности требований крупномасштабной атомной энергетики по безопасности и экономике и направленная на решение задач устойчивого развития. Он присоединился к участникам мероприятия по видеоконференцсвязи и выразил безоговорочную поддержку стартовавшему в России инновационному проекту, на который сами атомщики возлагают большие надежды. Реактор на быстрых нейтронах на одной площадке со всеми предприятиями ядерного топливного цикла избавит от необходимости транспортировать радиоактивные материалы на большие расстояния".
Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
Из трех твэлов, установленных в каждом ОУ, два твэла были оснащены средствами измерения параметров температура оболочки твэла, температура топлива, давление в компенсационном объеме твэла. Один из твэлов — так называемый штатный — не имел средств измерения параметров, чтобы исключить влияние датчиков на работоспособность твэла. Кроме параметров твэлов, в каждом ОУ измерялись: — температура оболочки ампулы, в которой установлены твэлы; — температура свинца теплоносителя ; — давление в ампуле; — нейтронный поток в ампуле. Целевым параметром испытаний являлись пороговые значения среднерадиальной энтальпии топлива, при которой происходят необратимые изменения конструкции твэла фрагментация топлива, разгерметизация оболочки твэла по различным механизмам ее разрушения, вплоть до ее плавления. Испытания СНУП-топлива включали в себя методические и исследовательские пуски, которые были проведены в режимах «вспышка» и «импульс».
Реактор работает по двухконтурной схеме: ядерное топливо нагревает жидкий свинец первого контура, в парогенераторе он передает тепло воде второго контура, которая в виде пара вращает турбину, передающую энергию электрогенератору. Он, в свою очередь, производит электроэнергию. В ОДЭК также входят модуль по производству уран-плутониевого топлива и модуль по переработке отработавшего топлива. Из энергетического плутония с добавлением обедненного урана по технологии карботермического синтеза будут производиться новые порции свежего топлива.
Фактически, это замыкание ЯТЦ на площадке атомной станции. Для агрегата использовали высоколегированные стали и керамические материалы, он весит более 30 т. Доставили насос на площадку в конце марта 2023 года. После монтажа его испытают на специальном стенде в колонке с расплавленным свинцом. Насос для БРЕСТа за секунду способен прокачать 11 т расплавленного свинца через первый контур реактора, что сравнимо с объемом кузова грузовика средних размеров, нагруженного свинцом.
Кроме того, корпус БРЕСТ - более крупногабаритный, доставить его можно только по частям, а финальная сборка возможна только в условиях строительной площадки ОДЭК», - прокомментировал главный конструктор реакторной установки БРЕСТ-ОД-300, генеральный конструктор проектного направления «Прорыв» Вадим Лемехов, чьи слова приводятся в сообщении. Хотя о перспективности этой технологии специалисты рассуждают давно а если быть совсем точным, то о сочетании урана и свинца говорили еще до появления собственно атомной энергетики , до ее практического применения доходило только в СССР, где были разработаны реакторы с теплоносителем свинец-висмут для подводных лодок. Это первая серьезная попытка пройти на один шаг дальше, чем сделали наши предшественники в XX веке. Мне кажется, что мировая атомная отрасль соскучилась по чему-то принципиально новому, такому как проект БРЕСТ. И я рад, что это новое предлагают наша страна, наши специалисты-атомщики», - прокомментировал эксперт в интервью ТАСС начало монтажа реактора. Самое популярное.
Он предусматривает создание новой технологической платформы атомной отрасли на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Такая технология позволит исключить тяжелые аварии на АЭС, исключить эвакуацию и отселение населения при возникновении аварий на энергоблоке, вырабатывать электроэнергию без накопления облученного ядерного топлива и многократно повторно использовать отработавшее ядерное топливо, что снимет проблему ограниченности ресурсной базы атомной энергетики. В рамках проекта «Прорыв» на площадке Сибирского химического комбината предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» создается опытно-демонстрационный энергокомплекс ОДЭК , который позволит отработать технологии, продемонстрировать замыкание ядерного топливного цикла и сделать первый шаг в построении атомной энергетики нового поколения Опытно-демонстрационный энергокомплекс включает Энергоблок с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 Ключевым элементом ОДЭК является первый в мире инновационный демонстрационный опытно-промышленный энергоблок на базе быстрого реактора на быстрых нейтронах с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. Особенности реакторной установки позволяют отказаться от большого объема гермооболочки, ловушки расплава, значительного количества обеспечивающих систем, а также снизить класс безопасности внереакторного оборудования.
Началось строительство опытного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ
| Выдана лицензия на создание реактора БРЕСТ-ОД-300. Что это значит | БРЕСТ-ОД-300 — первый реактор в мире с таким теплоносителем (не считая лодочных реакторов на эвтектике свинец-висмут). |
| «Брест-300», это – «прорыв» к бюджетным ресурсам!». — Back in the USSR (Виктор Козлов) — NewsLand | Вернёмся к началу нашего выпуска и двум важным новостям – о запуске в Обнинске модели самого мощного в мире ядерного реактора, а также о начале монтажа реакторной установки четвёртого поколения БРЕСТ-ОД-300 в Северске. |
Росатом начал строительство первого в мире реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
В Северск доставили опытный образец насоса для реактора БРЕСТ-ОД-300. Добавляется, что большинство проектных и технических решений для самой реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 и ее основного оборудования являются инновационными и ранее не применялись на промышленных атомных объектах. Энергоблок с реактором БРЕСТ-ОД-300 станет частью опытно-демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК), который строится на площадке СХК в рамках стратегического. Свежие новости. «быстрый» реактор на свинцовом теплоносителе мощностью 300 МВт.
Уникальный реактор обеспечит энергетическое будущее России
| Бесконечная энергия: «Росатом» строит первый в мире реактор с замкнутым циклом | В составе реакторной установки «БРЕСТ-ОД-300» будут работать восемь парогенераторов массой 72 тонны каждый.[33]. |
| Ядерный реактор будущего — все самое интересное на ПостНауке | Если один энергоблок с РУ БРЕСТ-ОД-300 способен нарушить мировой баланс по этому изотопу, то что будет, когда подобных реакторов станет много, а мощность каждого из них возрастет в 3—5 раз. |
| Завершено создание фундамента под реактор БРЕСТ-ОД-300 | Обзоры - О проведении исследований, строительстве и эксплуатации и ремонте опытно демонстрационного энергетического комплекса с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. |
| Брест | Атом Вики | Fandom | За прототип в проекте «Прорыв» взяли реактор «Брест ОД-300», работоспособность которого не доказана. |
| Россия строит в Сибири ядерный реактор будущего | Руководитель проекта по созданию БРЕСТ-ОД-300 Андрей Николаев. |
Россия строит в Сибири ядерный реактор будущего
На Сибирский химкомбинат доставили опытный образец главного циркуляционного насоса для реактора БРЕСТ-ОД-300. нераспространение ядерных материалов, поскольку в нем не накапливается отдельно плутоний; равновесность захоронения отходов, безопасность проекта, т.е. Испытания перспективного смешанного нитридного уран-плутониевого топлива российского реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем (БРЕСТ-ОД-300). Реактор 'БРЕСТ-ОД-300' (установка с пристанционным ядерным топливным циклом) строится на площадке Сибирского химического комбината (СХК) в Северске в рамках проекта Росатома 'Прорыв' по созданию новейшего топлива, на котором атомная энергетика будет работать. Специалисты Белоярской АЭС в Свердловской области, которые проводят испытания для реактора БРЕСТ-300 в Северске Томской области, протестировали более 20 вариантов конструкций для загрузки топлива.
Росатом изготовит уникальное оборудование для энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300
Реактор БРЕСТ-ОД-300 по задумке создателей обеспечит сам себя основным энергетическим компонентом — плутонием-239, воспроизводя его из изотопа урана-238. Изделие для реактора изготавливают с применением аддитивной технологии электронно-лучевой наплавки проволоки (ЭЛНП), схожей с действием 3D печати. Инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300 на быстрых нейтронах обладает мощностью 300 МВт. российский проект реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. российский концептуальный проект быстрого реактора со свинцовым охлаждением на базе реактора четвертого поколения. Планируется два проекта: БРЕСТ-300 (300 МВт) и БРЕСТ-1200 (1200 МВт). Конструкторская концепция реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 заключается в следующем.
«Росатом» начал строить первый в мире атомный энергоблок с безотходным циклом
Конструкция реакторной установки позволяет локализовать течи теплоносителя в объеме ее корпуса и исключить осушение активной зоны. На изготовление высокотехнологичного оборудования реакторной установки отводится от трех до пяти лет, монтаж основного оборудования должен быть завершен в 2025 году. Позволяет работать как с исходными материалами, так и с продуктами переработки ОЯТ реактора БРЕСТ-ОД-300, а также предусматривает включение в топливо минорных актинидов для последующей их трансмутации. В 2022 году начаты работы по пусконаладке основного технологического оборудования и установок для фабрикации СНУП-топлива.
В качестве топлива используется мононитридная композиция уран-плутония СНУП-топливо и минорных актиноидов изотопов нептуния Np-237 , америция Am-241, Am-243 и кюрия Cm-242, Cm-244, Cm-245. Несмотря на положительные результаты аналитических оценок, выполняемых в доказательство надежности и безопасности реакторов на быстрых нейтронах с мононитридным топливом, разработчики проекта реализуют экспериментальную проверку декларируемых параметров работоспособности топлива, в том числе обоснование надежности и работоспособности СНУП-топлива в переходных и аварийных режимах эксплуатации реактора. Москва выбрали реактор ИГР для проведения испытаний топлива в предельных режимах как наиболее подходящий для этих целей, особенно с учетом уникального опыта проведения персоналом РГП НЯЦ РК подобных исследований в прошлом и в настоящее время. При этом специалисты НЯЦ обеспечили разработку необходимого набора расчетных инструментов, которые были использованы не только в процессе выбора и обоснования режимов работы реактора ИГР при проведении испытаний, но и для расчетного анализа их результатов. Из трех твэлов, установленных в каждом ОУ, два твэла были оснащены средствами измерения параметров температура оболочки твэла, температура топлива, давление в компенсационном объеме твэла.
Такого изотопа у природной руды — всего 0,7 процента, а почти все остальное, то есть 99,3 процента - это уран-238 все те же 92 протона, но нейтронов — 146. А уран-238 в цепной реакции не участвует — невозможны для него "один нейтрон выбил два нейтрона, два нейтрона выбили четыре", уран-238, грубо говоря, просто "съест" этот свободный нейтрон, на том все и закончится.
Уран обогащенный и уран обедненный Из этих физических свойств изотопов урана-235 и урана-238 — сразу два следствия. Урановой руды атомной энергетике нужно не просто много, а очень много. Богатыми считаются руды, в которых содержится один процент природного урана — следовательно, из 100 тонн руды можно получить тонну урана, в котором необходимого энергетике урана-235 всего семь килограммов. На горно-обогатительных заводах в "хвосты" уходят 99 тонн пустой породы, а на предприятиях, где происходит обогащение урана по содержанию урана-235, "хвостами" станут 993 килограмма урана-238. Технологии обогащения урана по изотопу-235 совершенствовались с самого начала "атомной эры", но и сейчас, и даже в России, все 0,7 процента урана-235 извлечь из "балласта" в виде урана-238 не получается. В хвостах российских обогатительных заводов остается 0,1 процента урана-235, в хвостах европейских обогатительных заводов — до 0,3 процента. Именно более развитые российские технологии — причина того, что европейские государства время от времени отправляют свои хвосты на переработку "Росатома": то, что для Европы не более чем неиспользуемый балласт, для заводов холдинга ТВЭЛ — вполне приличное, пригодное к обработке сырье. Но это, конечно, отдельная история, к ней можно вернуться в следующий раз, а пока второе следствие, тоже вполне очевидное: ядерное топливо для АЭС стоит достаточно дорого, а природного урана при таком способе его использования, как сейчас, надолго не хватит. Мало того — как известно, уран един, но он в двух лицах, поскольку его можно использовать в атомной энергетике, а можно и для создания атомного и ядерного оружия. Тот уран, который уходит на АЭС и в ядерные арсеналы, — обогащенный, а тот, что лежит на заводской площадке — обедненный, названия вполне логичные.
По данным "Гринпис", в 1996 году запасы обедненного урана составляли в странах, где активнее всего шло обогащение: Франция — 190 тысяч тонн, Россия — 500 тысяч тонн, США — 740 тысяч тонн. Добытого в недрах планеты, очищенного от пустой породы, доставленного на предприятия по обогащению, неоднократно переработанного, заскладированного в таком виде, который обеспечивает оптимальный режим хранения. Если найти, разработать, научиться применять технологию, которая позволяла бы использовать уран-238 для производства энергии — получится огромный запас, причем в очень хорошо подготовленном состоянии, все описанные этапы уже оплачены, в основном — в годы всеобщей ядерной гонки. Нейтроны быстрые и нейтроны тепловые, или "Открытый ядерный топливный цикл" Есть у урана-238 и у урана-235 еще одна характеристика, из-за которой нынешняя атомная энергетика на 99,5 процента состоит из так называемых тепловых реакторов. В атомной физике такие характеристики, как скорость движения ядерных частиц и их температура — тождественные понятия, то есть реакторы на быстрых нейтронах можно называть и реакторами на нейтронах горячих, но как-то такой вариант не прижился. И то же, но в другую сторону — тепловые реакторы мы имеем полное право называть медленными, но опять же — не прижилось. После того, как свободный нейтрон "разбивает" ядро атома урана, осколки разлетаются с разными скоростями, что совершенно неудивительно.
Модуль фабрикации-рефабрикации — первый из объектов ОДЭК. В производстве ядерного топлива будут задействованы четыре технологические линии: линия карботермического синтеза смешанного нитрида урана и плутония, линия изготовления таблеток СНУП-топлива, линия сборки твэлов и линия производства тепловыделяющих сборок.
Впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с реактором на быстрых нейтронах и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл. Облученное топливо после переработки будет направляться на рефабрикацию то есть, повторное изготовление свежего топлива — таким образом эта система постепенно станет практически автономной и независимой от внешних поставок энергоресурсов. Северск объединяет четыре завода по обращению с ядерными материалами. Одно из основных направлений работы СХК — обеспечение потребностей атомных электростанций в уране для ядерного топлива.
«Брест-300», это – «прорыв» к бюджетным ресурсам!».
Первый в мире энергоблок нового поколения БРЕСТ-ОД-300 начали строить в Северске на площадке Сибирского химического комбината (СХК). Реактор замкнутого цикла на быстрый нейтронах БРЕСТ должен стать первым в мире реактором без зоны отчуждения, без необходимости вывоза за территорию радиоактивных отходов. «быстрый» реактор на свинцовом теплоносителе мощностью 300 МВт. Как и любой другой реактор, БРЕСТ-ОД-300 снабжен системой аварийного охлаждения реактора.