Свинцово-висмутовые быстрые реакторы — проекты энергетических ядерных реакторов малой мощности на быстрых нейтронах со свинцово-висмутовым теплоносителем
Россия обладает уникальным опытом создания и эксплуатации реакторных установок со свинцово-висмутовым теплоносителем для АПЛ. В настоящее время в России разрабатываются реакторные установки малой мощности типа СВБР для создания атомных энергоисточников в диапазоне мощностей 10 — 40 МВт-эл. (СВБР-10) и 100—400 МВт-эл. (СВБР-100) с использованием модульного принципа построения энергоблока.
В наиболее высокой степени проработки находится проект СВБР-100. Проект реализует компания «АКМЭ-инжиниринг» (совместное предприятие «Росатома» и «ЕвроСибЭнерго»).[1] Проект СВБР-100 «АКМЭ-инжиниринг» реализует в сотрудничестве с ОКБ «Гидропресс», «ВНИПИЭТ», «ФЭИ» и рядом других предприятий атомной и смежных отраслей.
В 2014 году проект был приостановен из-за сложностей с финансированием. В декабре 2021 компания "АКМЭ" (совместное предприятие Росатома и En ) возобновила проект[2][3].
Особенности конструкции
правитьРеакторы имеют высокий уровень пассивной безопасности и внутренней самозащищённости[4] благодаря:
- Использованию эвтектического свинцово-висмутового сплава в качестве теплоносителя.
- Сплав является химически инертным по отношению к воздуху и воде, не выделяет водорода в процессе работы реактора, что полностью исключает возможность химических взрывов.
- Способен удерживать продукты деления (йод, цезий, и др. — кроме инертных газов), уменьшая возможность и тяжесть утечек радиоактивных материалов в окружающую среду.
- Высокая температура кипения (~1670 °C) и большая теплоёмкость теплоносителя исключает аварии, связанные с кризисом теплообмена (уровень естественной циркуляции теплоносителя достаточен для расхолаживания реакторной установки из любого исходного состояния).
- Использованию интегральной компоновки первого контура в корпусе реакторного моноблока (МБР).
- Трубопроводы и арматура первого контура находятся полностью в пределах МБР, исключая утечки из первого контура за пределы МБР.
- Низкое давление в первом контуре исключает утечки из первого во второй контур. Обеспечивает низкий запас потенциальной энергии в первом контуре, уменьшая возможность и тяжесть механических повреждений при авариях.
- Нейтронным характеристикам быстрого реактора.
- Низкий оперативный запас реактивности (меньше доли запаздывающих нейтронов) исключает возможность разгона реактора на мгновенных нейтронах при несанкционированном извлечении любого рабочего стержня.
- Малое значение отрицательного температурного коэффициента реактивности.
- Небольшой запас реактивности на выгорание.
- Отсутствие эффектов отравления.
Реакторы также могут использовать ядерное топливо различных видов (на оксиде урана, смешанных нитридах, смешанных оксидах (MOX)) и работать в замкнутом ядерном топливном цикле.
Назначение и параметры
правитьВ настоящее время разрабатываются две модели:
СВБР-100[5] — для использования в составе региональных электростанций мощностью 100—400 МВт.
СВБР-10[6] — для использования на труднодоступных территориях с неразвитой инфраструктурой для тепло- и энергоснабжения, а также опреснения воды. Размещается в транспортабельном реакторном блоке (ТРБ) — герметичном реакторном отделении заводского изготовления.
Технические характеристики
править| Параметр | СВБР-75/100 | СВБР-10 |
|---|---|---|
| Мощность тепловая (номинальная), МВт | 280 | 43,3 |
| Электрическая мощность (брутто), МВт | 101,5 | 12 |
| Паропроизводительность, т/ч | 580 | 56 |
| Генерируемый пар: давление, МПа температура, °С |
9,2 400 |
4,2 410 |
| Температура теплоносителя, вх./вых., °С | 345/495 | 320/480 |
| Топливо: тип обогащение загрузка по 235U, кг |
UO2 16,5 % 1488 |
UO2 18,7 % 755 |
| Интервал времени между перегрузками, лет | 7-8 | ~20 |
| Кампания активной зоны, тыс. эфф. ч | 53 | 135 |
| Габариты (диаметр×высота), м | 4,53×7.55 (МБР) | 8,0×11,2 (ТРБ) |
| Масса, т | 270 (МБР, сухая) | 310 (ТРБ, полная) |
См. также
править- БМ-40А (ОК-550) - реактор АПЛ с жидкометаллическим теплоносителем
- Реактор с жидкометаллическим теплоносителем
- Подводные лодки проекта 705(К) «Лира»
- БН-800
- БРЕСТ
Примечания
править- ↑ Компания «Иркутскэнерго» стала акционером ОАО «АКМЭ-инжиниринг». Дата обращения: 5 декабря 2018. Архивировано 6 декабря 2018 года.
- ↑ "Росатом" и En возобновили проект создания реакторов малой мощности. vesti.ru. Дата обращения: 16 мая 2022. Архивировано 12 июля 2022 года.
- ↑ СП En и Росатома вернулись к реализации проекта реакторов малой мощности. neftegaz.ru. Дата обращения: 16 мая 2022. Архивировано 15 мая 2022 года.
- ↑ «Свинцово-Висмутовые Быстрые Реакторы для атомных станций малой и средней мощности», Международный форум «АТОМЭКСПО 2009», Климов Н. Н. Дата обращения: 6 апреля 2011. Архивировано 28 июня 2015 года.
- ↑ «Реакторная установка СВБР-100» на сайте ОКБ «Гидропресс». Дата обращения: 6 апреля 2011. Архивировано 17 июня 2011 года.
- ↑ «Реакторная установка СВБР-10» на сайте ОКБ «Гидропресс». Дата обращения: 6 апреля 2011. Архивировано 17 июня 2011 года.