3D-модель реакторной установки БРЕСТ-ОД-300. БРЕСТ станет вторым реактором, где отрабатывается концепция замкнутого ядерного топливного цикла. Добавить новость можно всем, без премодерации, только регистрация. Реактор БРЕСТ-ОД-300 работает на быстрых нейтронах, в качестве теплоносителя выступает свинец.
В Северске начался монтаж реакторной установки IV поколения БРЕСТ-ОД-300
Начало сооружения уникального энергоблока с реакторной установкой на быстрых нейтронах БРЕСТ-300 по стратегическому отраслевому проекту «Прорыв» продвигает вперед атомную энергетику всего мира. Он отметил, что атомные технологии, разработанные российскими организациями и научно-исследовательскими институтами, являются лидирующими в мировой энергетике. На торжественной церемонии А. Лихачев зачитал обращение первого заместителя руководителя администрации президента России С. Кириенко, который назвал строительство атомного энергоблока БРЕСТ-ОД-300 прорывом в новую эру мировой энергетики, добавив, что Россия начинает переход к бесконечно возобновляемой ресурсной базе чистой и безопасной энергетики.
Кириенко подчеркнул, что труд всех, кто участвует в проекте «Прорыв», в очередной раз подтверждает право Госкорпорации «Росатом» называться одной из самых эффективных компаний в мире, которая обеспечивает лидерство России в развитии технологий на благо людей. Мы создаем основу развития и укрепления лидерства России в новом технологическом укладе, создаем повестку страны до конца текущего столетия, — подчеркнул А. Адамов отметил, что проектное направление «Прорыв» по своей системе организации работ сравнимо с атомным проектом СССР.
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. Совершенно иные параметры деления и тепловыделения у плутония требуют изменения многих параметров реакторной установки, в том числе и геометрии самих топливных сборок, из-за чего реакторы, рассчитанные на классическое урановое топливо, могут быть неспособны безопасно работать на смешанном урано-плутониевом топливе MOX-топливо. Упрощённая схема замкнутого цикла с реакторами типа БН Во-вторых, отработанное топливо в реакторах типа БН содержало кроме большого количества плутония ещё небольшое не больше процента содержание изотопов Америция, Нептуния и Кюрия — крайне радиотоксичных и сложных в утилизации. В-третьих, само наличие процесса выделения плутония оружейного качества из топлива ставил крест на любых попытках экспорта реактора. И МАГАТЭ, и США, заинтересованные в нераспространении технологий промышленного производства компонентов для ядерного оружия, сделали бы всё, чтобы не допустить экспорт такого реактора. Нерадужные перспективы экспорта реакторов типа БН стали последним гвоздиком в крышку надежд на новое будущее.
Есть у реакторов типа БН и ещё один недостаток, который может проявиться при увеличении их мощности — натриевый пустотный эффект. Выражается он в росте реактивности при закипании натрия, что приводит к росту процесса деления атомных ядер. Поэтому для реакторов на натриевом теплоносителе удалось получить стабильный коэффициент воспроизводства отношение скорости образования ядерного горючего к скорости выгорания ядерного горючего лишь немногим больше 1 от 1 до 1,05. Все эти вместе взятые причины привели к тому, что у серийных реакторов серии БН нет никаких преимуществ перед легководными собратьями, а даже в случае реализации ЗЯТЦ рентабельность всё равно была сомнительной. Коллеги по опасному бизнесу Свинец всему голова Одной из ключевых проблем реакторов на натриевом теплоносителе был сам натрий. Выход из ситуации казался очевидным — нужно сменить теплоноситель. Но сделать это было непросто. В 60-70е в СССР для подводных лодок создавались реакторы на быстрых нейтронах с теплоносителем эвтектического жидкий гомогенный сплав состава свинец-висмут.
Поэтому коэффициент воспроизводства может оказаться больше расхода первичного делящегося изотопа в идеале, КВ может достигать 1,5 — если никаких потерь нет вообще, а все нейтроны делят уран-235 или поглощаются ураном-238. На реально существующих реакторах КВ достигает 1,2. При очередной перезагрузке топлива извлечённый ОЯТ может содержать больше делящегося вещества, поддерживающего цепную реакцию, чем было загружено изначально. Его можно выделить химически и использовать для загрузки свежим топливом широко распространённых реакторов на тепловых нейтронах вместо дефицитного урана-235. Выгодной эта операция становится в связи с тем, что в природе встречается лишь один редкий изотоп, поддерживающий цепную реакцию — уран-235. Его природные запасы в пригодных для экономически эффективной добычи месторождениях невелики. Зато в природе многократно больше двух других изотопов тория-232 и урана-238 , которые цепную реакцию не поддерживают, но из которых облучением нейтронами можно получать другие изотопы уран-233 и плутоний-239 , уже поддерживающие цепную реакцию. Дополнительную выгоду приносит резкое уменьшение требований к хранению ядерных отходов, образующихся от отработанного ядерного топлива. Технические трудности и экономические затраты создания полномасштабной энергетики на быстрых нейтронах привели к отставанию их развития от реакторов с тепловым спектром нейтронов. В проекте БРЕСТ его разработчиками планируется создание демонстрационного топливного цикла, который должен продемонстрировать работоспособность, выявить проблемы масштабирования и обосновать экономику замкнутого цикла ядерного топлива. В связи с этим в программе предусмотрена разработка проектов реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым, натриевым и свинцово-висмутовым теплоносителем [11] , что является одной из причин осуществления проекта БРЕСТ. Кроме него, в программе участвуют и другие инновационные проекты: серия реакторов с натриевым теплоносителем типа БН-800 и проект реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем СВБР. Орловым и Е. Под этим понятием подразумевается ядерная и радиационная безопасность за счёт последовательного отказа от любых технических решений, потенциально опасных проектными и запроектными авариями, и организации безопасности за счёт использования природных законов и свойств используемых материалов, что позволит достичь убедительно прогнозируемой безопасности.
К 2023 году мы хотим освоить производственный комплекс по выпуску топлива. А к 2024 году предполагается начать сооружение модуля переработки облученного топлива», - сказал он. Во-первых, это производство плотного нитридного СНУП-топлива, которое обеспечит эффективную работу быстрого реактора со свинцовым теплоносителем и будет полностью состоять из рециклированных ядерных материалов, таких как плутоний и обедненный уран. Во-вторых, это более эффективные и экономически привлекательные радиохимические технологии переработки облученного топлива и обращения с отходами. Именно они в комплексе позволят сделать атомную энергетику будущего фактически возобновляемой и практически безотходной в производственной цепочке», - заявила президент Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» Наталья Никипелова. Для справки: Российская отраслевая стратегия предполагает создание двухкомпонентной атомной энергетики с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах и замкнутым ядерным топливным циклом. ОДЭК возводится в рамках стратегического проектного направления «Прорыв» Госкорпорации «Росатом», направленного на создание новой технологической платформы атомной энергетики.
Россия создала нейтронный «Прорыв»
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. При перепечатке и цитировании полном или частичном ссылка на РИА "Новости" обязательна. Другие новости 15.
Поэтому в современных реакторах на легкой воде, например упомянутых ВВЭР, коэффициент размножения топлива составляет 0,5—0,7. Хотя, что интересно, нужный нам плутоний-239 в них тоже образуется, пусть и не так быстро. Энергоблок БРЕСТ за счет своей конструкции, особого расположения топливных элементов, использования слабо активируемого свинцового теплоносителя позволяет получить коэффициент воспроизводства топлива гораздо выше единицы — по расчетам, до 1,2, что уже очень близко к теоретическому пределу.
Основной трудностью в освоении столь привлекательного на бумаге замкнутого ядерного цикла всегда была инженерная сложность реакторов на быстрых нейтронах. Если упростить задачу до максимума, то реактор на быстрых нейтронах — это гораздо более «горячая штучка», чем стандартный энергоблок, использующий медленные, тепловые нейтроны и обычную воду в качестве теплоносителя. В реакторах на быстрых нейтронах все гораздо напряженнее — разрушительные потоки нейтронов, температуры теплоносителя, быстрота и многогранность реакций в активной зоне. Технические трудности и экономические затраты создания полномасштабной энергетики на быстрых нейтронах в историческом периоде оказались практически на порядок выше, чем таковые для обычных реакторов.
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.
Получение лицензии Ростехнадзора позволит перейти к следующему этапу испытаний оборудования и отработки технологических режимов.
Текущие условия действия лицензии позволят осуществлять комплексное опробование оборудования всех производственных участков полной цепочки изготовления тепловыделяющих сборок БРЕСТ-ОД-300 с использованием обедненного урана. В его основе два ключевых компонента — обедненный уран, который является побочным продуктом обогащения урана для ядерных реакторов, а также плутоний, извлекаемый из облученного ядерного топлива. Справка Производство и внедрение СНУП-топлива позволит многократно расширить ресурсную базу атомной энергетики, утилизировать накопленные запасы обедненного урана, перерабатывать облученные ТВС для производства свежего топлива вместо хранения, а также радикально сократить образование ядерных отходов и их активность. В отличие от классического ядерного топлива на базе обогащенного диоксида урана, СНУП-топливо нельзя производить с помощью стандартной технологии и оборудования.
Росатом начал монтаж первого в мире быстрого реактора IV поколения БРЕСТ-ОД-300 в Северске
Реактор БРЕСТ-ОД-300 Росатом проект Прорыв. Ключевым элементом ОДЭК является первый в мире инновационный демонстрационный опытно-промышленный энергоблок на базе быстрого реактора БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. «Заключение контракта на строительство энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 – главное долгожданное событие 2019 года в рамках реализации проекта «Прорыв». 2 апреля 2024 Новости Россети внедрят ИТ-разработку Росатома для импортозамещения операционных систем ПОДРОБНЕЕ. Росатом 17 января сообщил, что в рамках проекта «Прорыв» начал установку инновационного реактора БРЕСТ-ОД-300 на территории Опытно-демонстрационного энергетического комплекса, расположенного в Северске Томской области. 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.
От БН до БРЕСТа: В Томской области начали монтаж ядерного реактора четвертого поколения
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 рассчитывает запустить быстрый реактор "БРЕСТ-ОД-300" в 2027 году. Реактор БРЕСТ-ОД-300 будет обеспечивать сам себя основным энергетическим компонентом – плутонием-239, воспроизводя его из изотопа урана-238, которого в природной урановой руде содержится более 99. 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. Замкнутый ядерный топливный цикл (ЯТЦ) реактора БРЕСТ-ОД-300 разрабатывается в соответствии с требованиями, приведенными ниже. •. БРЕСТ-ОД-300 — первый реактор в мире с таким теплоносителем (не считая лодочных реакторов на эвтектике свинец-висмут).
«Росатом» начал строить первый в мире атомный энергоблок с безотходным циклом
Орловым и Е. Под этим понятием подразумевается ядерная и радиационная безопасность за счёт последовательного отказа от любых технических решений, потенциально опасных проектными и запроектными авариями, и организации безопасности за счёт использования природных законов и свойств используемых материалов, что позволит достичь убедительно прогнозируемой безопасности. Другими словами, в проекте БРЕСТ предполагается, что сам реактор и его топливо будут настолько безопасными, что не потребуют большого количества громоздких технических средств, систем и автоматики для обеспечения безопасности, что повлечёт упрощение устройства и удешевление АЭС. Вышеуказанное понятие не является нововведением для ядерной энергетики и широко используется уже несколько десятилетий, имея в нормативной технической документации название «внутренняя самозащищённость». На свойстве внутренней самозащищённости в немалой степени основана безопасность практически всех современных реакторов, наиболее показательным его примером могут служить их отрицательные температурные, мощностные и другие эффекты реактивности — обратные нейтронно-физические связи реакторов, на которых основана устойчивость реакторов. Таким образом, концепцию «естественной безопасности» нужно рассматривать не в качестве оригинальной идеи, а в развитии устойчивого направления в конструировании ядерных реакторов, возможно качественного прорыва в этом направлении, по крайней мере, по утверждениям его создателей. Особенности конструкции[ ] Реактор является установкой бассейнового типа, то есть корпус реактора конструктивно исключается[источник не указан 3078 дней] — в шахту из теплоизоляционного бетона изнутри покрытого металлическим лайнером залит свинец теплоноситель , в который опущены активная зона, парогенератор, насосы и другие системы. Циркуляция свинца в контуре осуществляется за счёт создаваемой насосами разности его горячего и холодного уровней. К особенностям реактора следует также отнести конструкцию твэлов.
Если традиционно выравнивание тепловыделения по радиусу реактора достигается за счёт изменения обогащения урана в твэлах, то в реакторе с полным воспроизводством плутония в активной зоне выгодно применять твэлы различного диаметра 9,1мм, 9,6 мм, 10,4мм. В качестве топлива используется мононитридная композиция уран-плутония и минорных актиноидов. Реактор способен за одну кампанию «сжигать» до 80 кг как «собственных» актиноидов, так и полученных из облучённого ядерного топлива других АЭС. Другой особенностью проекта является примыкание комплекса по переработке облучённого топлива непосредственно к реактору. Это даёт возможность передавать топливо на переработку, исключая дорогостоящую и небезопасную дальнюю его транспортировку. Осуществление естественной безопасности[ ] Сочетание природных свойств свинцового теплоносителя, мононитридного топлива, физических характеристик быстрого реактора, конструкторских решений активной зоны и контуров охлаждения по утверждениям разработчиков выводит БРЕСТ на качественно новый уровень безопасности и обеспечивает его устойчивость ядерную безопасность без срабатывания активных средств аварийной защиты в крайне тяжёлых авариях. Выступление Путина не содержало технических деталей, однако в нём было обозначена идея «кардинального повышения эффективности нераспространения ядерного оружия путём исключения из использования в мирной ядерной энергетике обогащённого урана и чистого плутония», по мнению экспертов, в немалой степени базирующейся на создании замкнутого ядерного цикла на основе проекта БРЕСТ.
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. В результате вырабатывается изотоп плутония-239. При перезагрузке топливо можно использовать повторно, достаточно снова добавить обедненный уран-238. Где облучается городской житель Электрическая мощность БРЕСТ-ОД-300 составит 300 МВт — это минимальное значение для получения нужного коэффициента воспроизводства топлива в активной зоне. В случае успеха проекта планируется построить коммерческий энергоблок большой электрической мощности порядка 1200 МВт. После запуска БРЕСТ-ОД-300 станет первым в мире реактором четвертого поколения с очень высокими показателями безопасности и надежности. Разработчики рассчитывают, что характеристики новой установки вернут атомной энергетике популярность, утраченную после тяжелейших аварий в Чернобыле и Фукусиме. По заверениям создателей, конструкция реактора исключает так называемый разгон на мгновенных нейтронах, ставший причиной самых громких аварий на АЭС. Кроме этого, на новом реакторе невозможна потеря теплоносителя. Замкнутый топливный цикл увеличивает экологическую чистоту реактора — возникающие в процессе работы минорные актиниды, наиболее опасные радиоактивные вещества, возвращаются в реактор в составе регенерированного топлива, где их «пережигают».
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. Конструкция реакторной установки позволяет локализовать течи теплоносителя в объеме ее корпуса и исключить осушение активной зоны.
Нейтроны активно захватываются ядрами других элементов, присутствующих в активной зоне: осколками деления, теплоносителем и замедлителем, стержнями управления и защиты, часть нейтронов просто вылетает из активной зоны. Поэтому в современных реакторах на легкой воде, например упомянутых ВВЭР, коэффициент размножения топлива составляет 0,5—0,7. Хотя, что интересно, нужный нам плутоний-239 в них тоже образуется, пусть и не так быстро. Энергоблок БРЕСТ за счет своей конструкции, особого расположения топливных элементов, использования слабо активируемого свинцового теплоносителя позволяет получить коэффициент воспроизводства топлива гораздо выше единицы — по расчетам, до 1,2, что уже очень близко к теоретическому пределу. Основной трудностью в освоении столь привлекательного на бумаге замкнутого ядерного цикла всегда была инженерная сложность реакторов на быстрых нейтронах. Если упростить задачу до максимума, то реактор на быстрых нейтронах — это гораздо более «горячая штучка», чем стандартный энергоблок, использующий медленные, тепловые нейтроны и обычную воду в качестве теплоносителя. В реакторах на быстрых нейтронах все гораздо напряженнее — разрушительные потоки нейтронов, температуры теплоносителя, быстрота и многогранность реакций в активной зоне.
Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
| ОД-реактор на быстрых нейронах БРЕСТ-ОД-300 (проект "Прорыв", г. Северск, Томская область) | Первый в мире энергоблок нового поколения БРЕСТ-ОД-300 начали строить в Северске на площадке Сибирского химического комбината (СХК). |
| «Брест-300», это – «прорыв» к бюджетным ресурсам!». — Back in the USSR (Виктор Козлов) — NewsLand | Испытания перспективного смешанного нитридного уран-плутониевого топлива российского реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем (БРЕСТ-ОД-300). |
| Строительство реактора “БРЕСТ-ОД-300” вышло на “нулевую” отметку | В этом году начнётся монтаж корпуса и установка механизмов первого в мире энергетического реактор-размножителя бассейного типа 'Брест-ОД300' в г – Самые лучшие и интересные новости по теме: Росатом, аэс, бридер на развлекательном портале |
Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
| Инфосайт АО "НИКИЭТ" | По данным «Росатома», реактор БРЕСТ-ОД-300 должен начать работу в 2026 году. |
| В Северске начали монтировать инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300 | Первый в мире энергоблок нового поколения БРЕСТ-ОД-300 начали строить в Северске на площадке Сибирского химического комбината (СХК). |
| Началось строительство опытного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ | плутонием-239, воспроизводя его из природного урана-238. |
6-й реактор Белоярской АЭС - 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. 2 апреля 2024 Новости Россети внедрят ИТ-разработку Росатома для импортозамещения операционных систем ПОДРОБНЕЕ. реактора четвертого поколения БРЕСТ-ОД-300.
«Прорыв» к замкнутому ядерному циклу – «быстрым» ядерным технологиям
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. Реактор БРЕСТ-ОД-300 работает на быстрых нейтронах, в качестве теплоносителя выступает свинец. «Росатом» начал строительство энергоблока с опытным реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем.