По словам главного конструктора реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 Вадима Лемехова, строящийся реактор является «металлобетонной конструкцией, в которой предусмотрены металлические полости под размещение оборудования первого контура. Замкнутый ядерный топливный цикл (ЯТЦ) реактора БРЕСТ-ОД-300 разрабатывается в соответствии с требованиями, приведенными ниже. •. Инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300 на быстрых нейтронах обладает мощностью 300 МВт.
Россия создала нейтронный «Прорыв»
Постройка реактора БРЕСТ-300 служит логичным шагом к главной цели масштабного многоступенчатого проекта «Прорыв», известного ещё со времен СССР, когда на первом этапе «увидят мир» сам реактор, модули переработки и топлива. «Заключение контракта на строительство энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 – главное долгожданное событие 2019 года в рамках реализации проекта «Прорыв». В Северске (город-спутник Томска) на площадке опытно-демонстрационного энергокомплекса проекта «Прорыв» специалисты Росатома приступили к монтажу первого в мире ядерного реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300.
Новое топливо
- Ядерный прорыв: под Томском построят реактор будущего - Экономика -
- Россия создала нейтронный «Прорыв»
- Об изотопах урана и о цепных реакциях деления
- Главная тема
- Как работает БРЕСТ-ОД-300
- 6-й реактор Белоярской АЭС - БРЕСТ ОД 300?
К «Прорыву» добавляется реактор
Свершилось то, к чему мы долгое время готовились, над чем трудились, о чем мечтали: Россия становится первой в мире страной, которая приступает к замыканию ядерного топливного цикла». А его не зря сравнивают с «философским» камнем или «вечным двигателем» энергетики». По его словам, сегодня на Северской площадке состоялся не просто запуск очередной установки. Это было начало атомной эры на евразийском континенте. Но в то время все было нацелено на решение единственной задачи - создать ядерное оружие, - напомнил он. До сегодняшнего дня сотни, тысячи лет человечество жжет костры, загрязняя окружающую среду, истребляя так нужный нам кислород.
Отсюда возникает вопрос декарбонизации и безуглеродной экономики и энергетики. Единственной очевидной, масштабной, технологически обоснованной является природоподобная ядерная энергетика. Она уникальна по своей сути, она безуглеродна, она не сжигает кислород и не выбрасывает ничего. В этом смысле она идеально отвечает запросам современной цивилизации. Доллежаля и проектного направления «Прорыв».
Таким образом, впервые в мире на одной площадке будут построены АЭС с "быстрым" реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл. Облученное топливо после переработки будет направляться на повторное изготовление свежего топлива рефабрикацию. БРЕСТ - первая реализуемая на практике концепция, отвечающая совокупности требований крупномасштабной атомной энергетики по безопасности и экономике. Испытания опытного образца ГЦНА на стенде планируется завершить до конца 2023 года. После проведения испытаний конструкторы проверят состояние деталей и узлов — для внесения необходимых корректировок в конструкторскую документацию и доработки серийных ГЦНА, отмечается в сообщении.
На ее поверхности температура должна быть не больше 60 градусов, а радиационный фон фактически равен естественному», — говорится в сообщении. Строительство ведется на площадке опытно-демонстрационного энергокомплекса ОДЭК в рамках проекта «Прорыв».
Помимо ключевого элемента системы — энергоблока мощностью 300 МВт — ОДЭК будет включать объекты пристанционного ядерного топливного цикла — комплекс по производству смешанного уран-плутониевого нитридного топлива, а также модуль переработки облученного ядерного топлива.
А водоуловительное устройство позволяет до минимума сократить воздействие работающей градирни на окружающую среду. Преимущество таких реакторов — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла в частности, плутоний. Реакторы такого типа могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также дожигать то есть утилизировать с выработкой энергии высокоактивные трансурановые элементы.
На чем стоит реактор проекта «Прорыв»?
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. Ради эксперимента швырните камень в стекло — осколки получатся разного размера, какие-то улетят далеко, какие-то лягут на землю рядышком.
Эксперименты ученых-атомщиков показали, что свободные нейтроны с высокими скоростями до ядер урана-235 практически не добираются — их, грубо говоря, перехватывают ядра урана-238. Перехватывают настолько уверенно, что никакой цепной реакции не получается, свободных нейтронов для нее просто не остается. Для борьбы с этой проблемой используются сразу два способа — во-первых, то самое обогащение, наращивание содержания урана-235 в ядерном топливе в среднем до пяти процентов, то есть концентрация урана-235 в ядерном топливе в семь раз выше, чем в природном уране.
Но остальные 95 процентов ядерного топлива — это тот самый уран-238, который быстрые свободные нейтроны "ловит" и "ловит". А вот в том случае, если нейтроны будут медленными, тепловыми, уран-238 их "не замечает", а уран-235 хорош тем, что цепная реакция в нем возникает что от тепловых нейтронов, что от быстрых с равным успехом. Вывод — в активной зоне реактора нужен замедлитель, который превратит все нейтроны в тепловые медленные , что и гарантирует возможность управляемой цепной реакции деления.
Опытно-демонстрационный энергоблок, разработанный специалистами Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники имени Доллежаля, построят на площадке Сибирского химического комбината. Все работы ведутся в рамках многолетнего проекта «Прорыв», который предусматривает создание ядерных энергетических технологий нового поколения и курируется руководством страны. Революционным является не только сам реактор на быстрых нейтронах — в состав кластера также войдут модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива и установка по переработке облученного топлива. При этом для будущих поколений снимается проблема накопления отработавшего ядерного топлива», — сказал на церемонии старта работ генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев. Впервые в мире атомщики реализуют замкнутый ядерный топливный цикл.
Облученное топливо после переработки сразу направят на повторное изготовление свежего уран-плутониевого «горючего», в результате система через некоторое время станет практически автономной и независимой от внешних поставок энергоресурсов. Сама установка фактически представляет собой огромный бассейн — в шахту из теплоизоляционного бетона будет залит металл, в него опустят активную зону, насосы и парогенератор. Циркуляция свинца в контуре происходит за счет создаваемой насосами разности его горячего и холодного уровней. После нагрева кипящий свинец превратит воду в пар, который затем используется для выработки электроэнергии. В качестве стартовой загрузки используется смесь нитридов обедненного урана и плутония.
Замкнутый цикл предполагает облучение доступного изотопа урана-238, не способного к цепной ядерной реакции.
Однако данная методика сложнее и дороже, чем технология открытого цикла, по которому работают большинство АЭС в мире. Чтобы полностью замкнуть цикл необходим целый ряд новых технологий, в частности методик изготовления новых видов топлива и материалов для реакторов, способов переработки отработанного топлива, а также разработки реакторов на быстрых нейтронах, которые способны принимать в качестве топлива уран-238 и торий-232 и утилизировать актиниды , а теплоносителем выступают жидкие металлы натрий, ртуть, свинец-висмут или расплавы солей. Проект «Прорыв» стартовал десять лет назад, в рамках него «Росатом» на территории Сибирского химического комбината строит опытно-демонстрационный энергетический комплекс, который включает в себя реактор на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем и заводы по переработке облученного смешанного уран-плутониевого нитридного топлива и изготовления тепловыделяющих элементов как из свежих материалов, так и из переработанного облученного ядерного топлива. В феврале 2021 года Ростехнадзор выдал лицензию на постройку энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300, а 8 июня 2021 года началась заливка первого бетона в фундаментную плиту реактора.
К 2023 году должен быть запущен завод по выпуску топлива, к 2024 году предполагается начать сооружение модуля переработки облученного топлива, а сам реактор должен начать работу в 2026 году.
Вот что он сказал, дискутируя со сторонниками реализации проекта «Прорыв» как можно быстрее и любой ценой: «Мой оппонент привлек в союзники полноценный творческий коллектив ученых и конструкторов, который, тем не менее, так и не дал внятного ответа на главные вопросы по проекту «Прорыв»: зачем сегодняшней России этот дорогостоящий проект? Почему бы предварительно не «обкатать» принятые технические решения и материалы на опытной установке малой скажем, 30 МВт мощности, как это принято и делалось при разработке новых типов реакторов? Сегодня в структурах Росатома еще есть харизматичные лидеры и признанные научные авторитеты. К первым я отношу Е. Адамова, ко вторым В.
Увы, оба они уже давно в команде ветеранов или выполняют функцию играющих тренеров. Велика вероятность, что в короткое время им на смену, придут клоны Рачкова, и в таком случае проект обречен. Не тот масштаб личности! Томске,первым заместителем генерального директора корпорации «Росатом» Александром Локшиным, который заявил, что наблюдает в себе и в окружающих некий парадокс: «Казалось бы, те, кто работает в области атомного производства, не должны сомневаться ни в его целесообразности, ни в безопасности. На самом деле не так. Вот я лично сомневаюсь.
И считаю, что все профессионалы должны сомневаться, должны постоянно задавать себе вопросы, а что будет, если… И на эти вопросы отвечать». Только так, считает Локшин, можно добиться понимания и поддержки своих действий. Потому что общественность, по его словам, «сомневаться уже не должна». Вы должны быстро разобраться в цепочке последовательностей: экспериментальный, затем опытный, и наконец, промышленный образец, и только после этого — промышленное производство образца. В такой последовательности обеспечивается безопасность разработки новых моделей и их апробация. Смешение стилей, экспериментально-опытный, или опытно-промышленный, это еще советское изобретение, когда о безопасности мало кто думал.
Но это в плохом смысле, и этим нельзя гордиться, из-за многих неопределенностей, рождающих риски, которые даже не рассматриваются как риски для населения. Это реактор с «маленьким» встроенным радиохимическим производством. Без аналогов и прототипов. Но сразу в промышленном масштабе. Проект называется «Прорыв». Если Вы готовите статью, то нужно говорить о технологическом бескультурье современных атомных менеджеров, о пренебрежении рисками и о лоббировании ими собственных корыстных интересов и разработок.
Что же касается социальной составляющей данного проекта, то об её фактическом отсутствии говорит и сама ФЦП«Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015гг. В паспорте программы заявлено, что «на первом этапе реализации Программы будут достигнуты следующие результаты: получение принципиально новых технических решений и разработка новых технических проектов реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым, свинцово-висмутовым и с натриевым теплоносителями; завершение проектирования и осуществление пуска топливных комплексов по производству уранплутониевого оксидного топлива для реакторов на быстрых нейтронах; разработка рабочего проекта строительства многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах МБИР; разработка детектора нейтринной диагностики активной зоны реактора; создание установки для получения дисперсных композиционных конструкционных материалов для реакторов». Кроме этого ещё в 2010 году было определено, что Госкорпограция «Росатом» рассматривает два варианта сценария реализации программы. В случае успешной реализации будет создан реактор, в наибольшей степени удовлетворяющий всем требованиям к технологиям реакторов на быстрых нейтронах. Ожидается, что общий размер средств, направляемых на реализацию Программы в соответствии с указанным сценарием, составит 109704 млн. Первый сценарий не предполагает разработку альтернативных реакторных технологий, что является основным риском, связанным с выбором единственной базовой технологии реактора на быстрых нейтронах, на которую будет ориентирована атомная энергетика Российской Федерации.
Второй сценарий предусматривает проведение дополнительного комплекса мероприятий, снижающих риски первого сценария. Предполагается дополнительно к разработке реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем проводить разработку реакторов на быстрых нейтронах с натриевым и свинцово-висмутовым теплоносителями. Проведение указанных работ позволит не позднее 2014 года получить принципиально новые технические решения и разработать технические проекты таких реакторов и технологий замкнутого ядерного топливного цикла. Государственным заказчиком Программы является Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», которая осуществляет управление реализацией Программы и несет ответственность за ее результаты. Руководителем Программы является генеральный директор Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом». Формы и методы организации управления реализацией Программы определяются государственным заказчиком в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Контроль и организация комплексных проверок за ходом реализации Программы возлагаются непосредственно на государственного заказчика. Расчет бюджетной эффективности Программы «состоит в сопоставлении расходов федерального бюджета на реализацию мероприятий Программы с доходами, которые может получить федеральный бюджет от их реализации. При этом стоимость денежных потоков, выраженная в ценах текущих лет, приводится к единому году такимгодом будет считаться год, предшествующий началу реализации Программы — 2009 год ». Ещё одним плюсом Программы должны стать, по мнению её авторов «более высокий уровень ядерной и радиационной безопасности за счет сокращения объемов отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов, достижения приемлемых для общества и экономики экологических характеристик замкнутого ядерного топливного цикла, а также минимизации использования в нем вовлекаемого природного урана». В то же время, когда речь заходит о гарантиях ядерной и радиационной безопасности населению, попадающему в 30-километровую, «зону наблюдения», главный конструктор реактора«БРЕСТ-300» Вадим Лемехов, не находит ничего лучшего, как сослаться на буклет, в котором он, не даёт никаких гарантий безопасности «до начала строительства или начала монтажа реактора». В материалах ОВОС представленных на слушания не в полном объёме прямо записано, что «инвестиции в инфраструктуры за пределами стройплощадок не проедусмотрены».
И при этом все потребности в электроэнергии и воде должны осуществляться из имеющихся источников, а водоотведение канализационные стоки в имеющиеся водоприёмники. И это, в Северске, где третий год идут разговоры о необходимости строительства третьего водовода для водоснабжения жителей и предприятий города и при отсутствии в самом городе биологических очистных сооружений канализационных стоков. Контролируя все финансовые потоки, связанные с реализацией проекта «Прорыв»,госкорпорация «Росатом», вместо обеспечения гарантий безопасности жизни и имуществу населению прилегающих к ядерному объекту территорий и страхования его от последствий аварийных ситуаций, предпочитает проводить пиар-акции, стоимость каждой из которых доходит до одного миллиарда рублей. А кучастию в таких кампаниях привлекаются, на контрактных условиях, сотрудникиИнститута социологии Российской академии наук InstituteofSociology, RussianAcademyofSciences. Хотя, страхование жизни и имущества населения «зоны наблюдения» обошлось бы российскому бюджету в меньшую сумму, но тут распределением денежных потоков занималась бы страховая кампания, а не корпорация «Росатом». Но и в этом конкретном случае без охвата социологов остались жители сельских поселений, расположенных в «зоне наблюдения».
Их мнение, социологами учтено не будет.
Не просто полностью безопасный, но ещё и сугубо мирный
- Поделись позитивом в своих соцсетях
- Атомные реакторы нового поколения
- В Северске началась установка ядерного реактора БРЕСТ-300
- БРЕСТ — Википедия
- Уникальный реактор БРЕСТ-300 начали строить в Томской области
- Уникальный реактор обеспечит энергетическое будущее России
В Северске начали монтировать инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300
В шахту реактора строители погрузили первую часть корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 — нижний ярус ограждающей конструкции. 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. Опытно-демонстрационный энергоблок «БРЕСТ-ОД-300» является ключевым элементом опытно-демонстрационного энергетического комплекса, который также включает в себя модуль по фабрикации/рефабрикации смешанного нитридного уран-плутониевого ядерного топлива, а.
Публикации
- Свинцовый реактор «в железе»
- Рекомендуем
- Атомные реакторы нового поколения
- По принципу естественной безопасности
Россия запустила модель Реактора будущего или «Секрет» поставок урана в США
Равновесный режим, экологическая проблема, "Фукусима" и "Чернобыль" невозможны, какой-то "горючий" плутоний горит, но не сгорает, а безопасность — естественная. Все слова написаны на русском языке, но смысл предложений далеко не очевиден. Скандал в Чехии: Марцинкевич объяснил, чем обернется для Праги атомный разрыв с РФ 21 апреля 2021, 21:36 Необходимость "расшифровать" всю эту терминологию очевидна: вся мировая наука замерла в восхищении, а мы сами не можем понять, что же такое у нас на глазах "Росатом" начинает реализовывать. В Северске начали строить нечто невероятно инновационное, что решит кучу каких-то проблем и гору задач, потому что там в реакторе будет свинец и нитридное топливо — звучит прекрасно, но это уровень — "Дети, а вот эта очень сложная машина делает очень интересные вещи, которые всем нам необходимы, а потому машина — очень хорошая и нужная, ни у кого больше такой нет".
Об изотопах урана и о цепных реакциях деления Для того, чтобы начать разбираться, что к чему, в общем-то, достаточно припомнить школьную "формулу" цепной ядерной реакции деления: "Свободный нейтрон, врезаясь в ядро атома урана, разваливает его на части, при этом образуются два новых свободных нейтрона, они врезаются уже в два ядра атомов урана, следующие четыре свободных нейтрона... Все совершенно точно, но есть ряд деталей, в которых известно, кто всегда прячется. Это описание касается не всего урана, который мы добываем из руды, которую мы добываем в шахтах и карьерах, а только его изотопа урана-235 — в его ядре "упакованы" 92 протона и 143 нейтрона.
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.
Эффективная система экспортного контроля позволяет снизить риск получения определенных предметов, материалов и технологий странами, заинтересованными в разработке ядерного, химического, биологического и других видов ОМУ, что запрещено международными договоренностями в области нераспространения ОМУ и связанных с ним технологий. Он объяснил, кого можно считать средним классом, если опираться на принятое в ОЭСР и Европе определение. Было заявлено, что Россия обошла Германию по паритету покупательной способности, став пятой экономикой в мире и первой в Европе, и с этими данными вполне можно согласиться, отметил в программе "Царьград. Трудно объяснить кого потеряла Россия и наука в год 35-летия Ядерного общества и 300-летия Российской Академии Наук. Мы сотрудничали с С.
А водоуловительное устройство позволяет до минимума сократить воздействие работающей градирни на окружающую среду. Преимущество таких реакторов — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла в частности, плутоний. Реакторы такого типа могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также дожигать то есть утилизировать с выработкой энергии высокоактивные трансурановые элементы.
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. Кроме того, пришлось решать проблему и загрязнения самого натрия в процессе работы реактора — обычными фильтрами тут не обойтись, поэтому создали так называемые «холодные ловушки». В итоге проект, который на бумаге выглядел не дороже легководника при переходе с кульманов на площадку строительства, значительно прибавил в стоимости и потерял в рентабельности. Реактор типа БН — сложно, дорого, с туманными перспективами Второй проблемой стала переработка топлива. Реакторы на быстрых нейтронах вырабатывали много плутония оружейного качества. Этот плутоний предполагалось выделять, часть его отправлять обратно в составе топливной сборки в реактор, добавив свежего U-238, а остальное использовать для легководников. И вот тут-то и возник целый ворох проблем. Во-первых, плутоний нельзя просто так взять и запихнуть в обычный реактор.
Россия строит в Сибири ядерный реактор будущего
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. Конструкторская концепция реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 заключается в следующем. БРЕСТ-ОД-300 — первая в мире реакторная установка на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем четвертого поколения. Специалисты НИУ «МЭИ» приняли участие в создании заготовки выходной части МГД-насоса для нового типа реактора на быстрых нейтронах 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. Атомный энергоблок мощностью 300 МВт с инновационным реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем является частью важнейшего для всей мировой ядерной отрасли объекта – Опытного демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК).