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). В составе реакторной установки «БРЕСТ-ОД-300» будут работать восемь парогенераторов массой 72 тонны каждый.[33].
Ядерный прорыв: под Томском построят реактор будущего
В идеале на каждое разделившееся ядро урана-235 мы можем получить 1,25 ядра нового плутония-239, который чудесным образом возник прямо в реакторе из «бросового» урана-238, непригодного для обычного деления. Конечно, идеальную картинку в реальном реакторе получить невозможно. 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.
В процессе применения данной технологии происходит послойное формирование конструкции, исходя из электронной модели. 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.
Российские атомщики приступили к важному этапу в реализации проекта, способного изменить расклад сил в мировой энергетике «РОСАТОМ» Запуск реактора БРЕСТ запланирован на конец 2026 года «Росатом» начал монтаж первой в мире реакторной установки естественной безопасности на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Этот реактор — основной элемент строящегося на площадке Сибирского химического комбината опытно-демонстрационного энергокомплекса ОДЭК. Комплекс, в свою очередь, является частью проекта «Прорыв», главная цель которого — создание и реализация замкнутого ядерного топливного цикла, а с ним и изменение облика атомной энергетики во всем мире. Новый реактор Установка называется БРЕСТ-ОД-300 — это аббревиатура, сложенная из слов «быстрый реактор естественной безопасности со свинцовым теплоносителем, опытный демонстрационный, мощностью 300 МВт». Их начали разрабатывать в мире еще в 2000-х, они должны стать более безопасными, надежными и экономически эффективными относительно предыдущих вариантов.
Слово «быстрый» в названии означает, что ядерная реакция в установке идет при участии быстрых нейтронов. Кинетическая энергия у них выше, чем у тепловых, однако именно на основе последних сейчас работают практически все мировые АЭС. Важная особенность быстрых реакторов — способность производить больше делящихся материалов, чем потреблять. Сочетание «естественная безопасность» говорит о том, что безопасность работы реактора достигается не за счет усложнения его конструкции, а благодаря максимальному использованию законов природы и свойств материалов. Поэтому в установках данного типа при разгерметизации первого контура исключены пожары, химические или тепловые взрывы — в отличие от схем на основе натрия, который бурно реагирует с водой и воздухом. Естественная безопасность обеспечивается и благодаря интегральной компоновке реакторной установки в тепловых моделях реактор и парогенератор разнесены в пространстве. Пространство между полостями при сооружении поэтапно заливается бетонным наполнителем», — объясняет генеральный конструктор проектного направления «Прорыв» Вадим Лемехов.
Северск Томской обл. Помимо энергоблока, ОДЭК будет также включать объекты пристанционного ядерного топливного цикла - комплекс по производству смешанного уран-плутониевого нитридного топлива, а также модуль переработки облученного ядерного топлива. Его корпус — это не цельнометаллическая конструкция, как у ВВЭР, а металлобетонная конструкция, в которой предусмотрены металлические полости под размещение оборудования первого контура. Пространство между полостями при сооружении поэтапно заполняется бетонным наполнителем.
«Росатом» начал строить первый в мире атомный энергоблок с безотходным циклом
Научные организации по-прежнему играют ведущую роль в проекте «Прорыв». Юрий Мочалов Главный технолог проектного направления «Прорыв»: — Основная задача технолога в проекте заключается в научно-техническом руководстве разработкой и обоснованием технологий и инновационного оборудования для замкнутого ядерного топливного цикла ЗЯТЦ. ОДЭК должен продемонстрировать работоспособность новых конструкций, технологий и принципиальную возможность замыкания ядерного топливного цикла. Но уже сейчас результаты работ по «Прорыву» позволяют перейти к разработке промышленных энергокомплексов с реакторами на быстрых нейтронах — ПЭК. Наталья Ильина Директор по управлению научно-техническими программами и проектами — директор департамента научно-технических программ и проектов госкорпорации «Росатом»: — Проектное направление «Прорыв» — одно из ключевых в федеральном проекте «Новая атомная энергетика» в составе комплексной программы РТТН.
Государственное финансирование осуществляется из средств федерального бюджета. Оно в основном используется для реализации проектов с длительными сроками окупаемости. В настоящее время завершаются НИОКР, связанные со стендовым экспериментальным подтверждением заявленных в проекте характеристик, обоснований безопасности, верификации и валидации кодов, а также обоснования работоспособности и ресурса оборудования. В частности, можно отметить предстоящее полномасштабное моделирование активной зоны реакторной установки РУ БРЕСТ-ОД-300 на комплексе быстрых физических стендов в Обнинске, завершение НИОКР по технологии свинцового теплоносителя, в том числе по датчикам контроля кислорода в свинце.
Среди них подготовка программ исследований на стадиях физического и энергетического пуска реактора БРЕСТ-ОД-300, получение основных характеристик реактора на мощности, которые невозможно получить на стендах, демонстрация замыкания ядерного топливного цикла с рециклом топлива и затем с трансмутацией минорных актинидов, с выходом в равновесный режим с малым запасом реактивности. Особое внимание, конечно, будет уделено и экспериментальной отработке технологии свинцового теплоносителя. Идет разработка коммерческого свинцового реактора БР-1200. Для дальнейшего совершенствования быстрых реакторов со свинцовым теплоносителем по основным показателям, характеризующим безопасность и экономическую эффективность, проводятся дополнительные НИОКР.
Надо добиться увеличения срока эксплуатации основного оборудования с 30 до 60 лет , провести масштабирование части основного оборудования из-за увеличения мощности установки, обосновать конструкционные материалы и изделия активной зоны для условий повышенного уровня выгорания топлива. Однако, как показало рассмотрение на НТС, существует дополнительный потенциал улучшения экономики, с одной стороны, а также необходимость доказательства конкурентоспособности в «железе», с другой. НИОКР в направлении дальнейшего улучшения технико-экономических характеристик блока с РУ БН-1200М не прекращаются и должны получить дальнейшее развитие при доработке проекта указанного энергоблока. Перед реакторами на быстрых нейтронах ставится также задача обеспечения конкурентоспособности не только в рамках ядерной отрасли, но и с другими источниками энергии.
Для производства СНУП-топлива на Опытно-демонстрационном энергетическом комплексе будут задействованы четыре технологических линии: линия карботермического синтеза смешанных нитридов урана и плутония, линия изготовления таблеток СНУП-топлива таким образом, производство таблеток будет реализовано в два этапа , линия сборки тепловыделяющих элементов твэлов , а также линия производства комплектных топливных кассет. В настоящее время на производственных линиях ведется пусконаладка смонтированного оборудования. В рамках замкнутого ядерного топливного цикла, реализованного на ОДЭК, облученное топливо, отработавшее в реакторе БРЕСТ-ОД-300, 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, кроме обедненного урана из отвалов обогатительных производств. Преимущество реакторов на быстрых нейтронах — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла в частности, плутоний. При этом обладая высоким коэффициентом воспроизводства, быстрые реакторы могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также дожигать то есть утилизировать с выработкой энергии высокоактивные трансурановые элементы актиниды.
Плита состоит из двух половин толщиной 40 мм общим весом 165 т. Части плиты сварили на стройплощадке. Она обеспечит удержание теплоизоляционного бетона и сформирует дополнительный локализующий барьер за границей контура теплоносителя.
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.
В результате вырабатывается изотоп плутония-239.
Росатом начал строительство первого в мире реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
Монтаж реакторной установки четвертого поколения БРЕСТ-ОД-300 начался в январе этого года, в шахту реактора строители погрузили первую часть корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 – нижний ярус ограждающей конструкции. На стройплощадке опытно-демонстрационного энергокомплекса в Северске начался монтаж реактора четвертого поколения БРЕСТ-ОД‑300. На площадке Сибирского химкомбината 8 июня стартовало строительство первого в мире энергоблока четвертого поколения с быстрым реактором естественной безопасности БРЕСТ-ОД‑300.».
Росатом начал строительство уникального энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
Добавить новость можно всем, без премодерации, только регистрация. В Северск доставили опытный образец насоса для реактора БРЕСТ-ОД-300. На площадке Сибирского химкомбината 8 июня стартовало строительство первого в мире энергоблока четвертого поколения с быстрым реактором естественной безопасности БРЕСТ-ОД‑300.». Энергоблок с реактором БРЕСТ-ОД-300 станет частью опытно-демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК), который строится на площадке СХК в рамках стратегического. реактора четвертого поколения БРЕСТ-ОД-300. плутонием-239, воспроизводя его из природного урана-238.
Публикации
- Смотрите также
- Комментарии
- Специалисты НИУ «МЭИ» участвуют в создании реактора БРЕСТ-ОД-300
- Рекомендуем
Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
На площадке «Сибирского химического комбината» (к), принадлежащего госкорпорации «Росатом», стартовало строительство уникального энергоблока БРЕСТ-ОД-300. 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. Прорыв в атомной энергетике от РОСАТОМ | Геоэнергетика Инфо. плутониевого ядерного топлива для реактора, а также комплекс по переработке отработавшего топлива. После БРЕСТ-ОД-300 коммерческий реактор будет БР-1200, но в текущую дорожную карту до 2035 года он не попал, как и в перспективную до 2045г.
Проект «Прорыв»
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. 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.
Выступление Путина не содержало технических деталей, однако в нём была 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. Вскоре после этого в журнале « Ядерный контроль » вышла статья специалиста в области ядерной физики, академика РАН, вице-президента Курчатовского института Николая Пономарёва-Степного [18] , в которой обозначенные президентом цели назывались «не вызывающими сомнений своей необходимостью», однако под сомнение была поставлена возможность их осуществления в ближайшем будущем, а также был подвергнут критике официальный курс на осуществление этих целей с помощью проекта БРЕСТ. В статье констатировалось, что проект реактора БРЕСТ «находится в начальной стадии разработки», а «технология свинцового жидкометаллического теплоносителя на сегодняшний день не отработана». Кроме того, были высказаны сомнения относительно принципиальной возможности решить с помощью реакторов БРЕСТ проблемы крупномасштабной ядерной энергетики , такие, как неограниченное обеспечение топливом, кардинальное решение проблемы нераспространения, естественная безопасность, сжигание радиоактивных элементов и окончательное решение проблемы радиоактивных отходов. Такого рода утверждения были названы Пономарёвым-Степным: не только не доказанными научными и техническими работами, но и спорными по ряду основных положений. Кроме неотработанности технологии, были обозначены «узкие» технические вопросы: в большом объёме интегральной схемы «БРЕСТ» не обеспечивается равномерность поддержания кислородного потенциала в узком разрешённом диапазоне если он будет подтвержден. Чтобы обеспечить работоспособность тепловыделяющих элементов, необходимо найти оптимальное для заданного уровня и диапазона изменения температур содержание кислорода в теплоносителе и стабильно поддерживать его на этом уровне в течение всего срока эксплуатации реакторной установки; не обоснована работоспособность конструкционных материалов в свинце при принятой температуре и при высоком облучении нейтронами расплавленный свинец вызывает сильную коррозию конструкционных материалов ; не изучено влияние облучения в реальных реакторных условиях на поведение в свинце тепловыделяющих элементов и топливной композиции; сама по себе проблема смешанного нитридного топлива требует значительных усилий и времени для её разрешения; технические решения по переработке топлива находятся на начальной стадии разработки. Вследствие наличия этих вопросов: По состоянию обоснования технических решений проект «Брест» — быстрый реактор со свинцовым теплоносителем — не подготовлен для стадии технического проектирования и не может быть выделен в настоящее время как единственный вариант долгосрочной стратегии развития ядерной энергетики России. Доллежаля» В. Орлова [19] , опубликованной в том же 2001 году на сайте НИКИЭТ, практически не содержится ответных доводов в технической части, напротив, подтверждаются слова академика Пономарёва-Степного о начальности стадии разработки проекта, неотработанности и неисследованности многих важных вопросов, однако содержатся нападки на личность критика: «статья Н.
Пономарева-Степного не содержит каких-либо новых возражений против Стратегии или идей по её корректировке, которые не были бы обсуждены в ходе её выработки и принятия. Африкантова » В. Кроме того, при облучении свинцово-висмутового теплоносителя дополнительно образуется большое количество радиоактивного полония этот процесс характерен и для свинцового теплоносителя [21]. К этому следует добавить проблему накопления трития во втором пароводяном контуре этих реакторных установок ; большие энергетические и временные затраты для расплавления и поддержания теплоносителя в жидком состоянии на разогрев реактора в РУ БРЕСТ-ОД-300 по проекту потребуется 7 месяцев ; токсичность «тяжёлых» теплоносителей и образование долгоживущих изотопов альфа-активного свинца, альфа- и бета-активного висмута с периодом полураспада более 106 лет, что усугубляет проблему их утилизации после прекращения эксплуатации реактора.
Преимущество реакторов на быстрых нейтронах — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла, в частности, плутоний. При этом обладая высоким коэффициентом воспроизводства, быстрые реакторы могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также дожигать, то есть утилизировать с выработкой энергии, высокоактивные трансурановые элементы актиниды. Его будут доставлять по частям, так как он крупногабаритный, и его финальная сборка возможна только в условиях строительной площадки ОДЭК.
Но цена провала тут гораздо выше. Всё дело в амбициях и ресурсах. Перспектива, которая может стать собственным гробовщиком Проект БРЕСТ рождался, наверное, в самое неудачное время, какое только было для отечественной атомной индустрии — в 90е: денег нет, перспективы туманные, на государственном уровне всем просто не до атомки. Так как денег было всё равно мало, а проект требовал масштабной проработки, то приходилось выбирать тот вариант строительства опытного реактора, который дал бы максимальную отдачу. Обычно в качестве демонстраторов технологии используют реакторы небольшой мощности — 10-50 МВт электрических. Но при такой мощности ни продемонстрировать концепцию «естественной безопасности», ни замкнутого топливного цикла не получится, так как достигнуть коэффициента воспроизводства даже в 1 на столь маленьком образце не представляется возможным. При этом денег на разработку и сооружение реактор малой мощности потребует не на порядок больше, чем более мощный вариант. Проект, почти полностью сотканный из новых непроверенных решений, предлагалось построить без отработки элементов проекта в меньшем масштабе. В случае успеха — прорыв в новую эру, а вот в случае провала велик шанс, что, при имеющейся в отрасли конкуренции, всё направление на долгие годы будет дискредитировано. Тем не менее ставка была сделана, и работа проектантов закипела. Пока Адамов был министром, а позже советником председателя правительства, всё было хорошо, но в 2005 году в карьере Евгения Олеговича наступила чёрная полоса — обвинения со стороны США в коррупции и присвоении денег во время реализации программы ВОУ-НОУ, суд на родине и тюремный срок. Когда главный защитник проекта в высоких кабинетах лишился силы, то против БРЕСТа выступили представители конкурирующих проектов. Будучи сугубо бумажным, БРЕСТ мало чем мог соперничать с натриевыми или свинцово-висмутовыми реакторами, так как те имели воплощения в металле и были отработаны, а насчёт БРЕСТа такой уверенности нет. По сути, с 2011 по 2021 год шла самая настоящая война проектантов с представителями конкурирующих проектов, скептиками из Росатома и Ростехнадзором. Последний должен был согласовать проектную документацию и выдать разрешение на строительство, но долгое время отказывались это делать из-за принципиальных разногласий с разработчиками. Множество возвратов на доработку, комиссий, экспертных оценок и заключений потребовались, чтобы в конце концов в 2018 году выдать заключение об утверждении проектной документации. Куда там. В 2017 году финансирование проекта заморозят до получения всех разрешений из-за сложной финансовой обстановки в отрасли. Тем не менее, уже в следующем году на площадку в Северске прибыли первые строители, чтобы подготовить её и начать возводить первые здания комплекса это при том, что формально проект всё ещё был заморожен и лицензии на строительство реактора не было. Ростехнадзор занял жёсткую позицию и, как мне кажется, правильную: перед тем, как выдать лицензию, он должен получить полную уверенность в том, что все требования безопасности учтены. Научно-технические сессии по защите проектных решений, судя по информации с них, были не менее жаркими, чем внутренности реактора. По сути, не смотря на утверждение проектной документации, само строительство БРЕСТа было подвешено в воздухе — если бы его разработчики не смогли бы доказать Ростехнадзору, что проект готов и учитывает все требования, то был велик шанс отмены проекта. Но 10 февраля 2021 года, после мучительного десятилетнего противостояния, наконец было получена лицензия на строительство. Теперь, когда строительство с помпой начато, шансы прекращения финансирования проекта гораздо меньше. И да, и нет. Столь сложный и комплексный проект не может обойтись без ошибок и неучтённых нюансов, о которых станет известно только после пуска реактора. Если проект заработает с параметрами близкими к целевым, если получится наконец замкнуть топливный цикл — то это будет революцией в атомной энергетике. Идея проверить сразу всю концепцию ЗЯТЦ на одном реакторе действительно амбициозна, но риск велик. БРЕСТ слишком дорогой для демонстратора технологии. Если реактор не выйдет на заданные параметры, если замкнуть топливный цикл не удастся, то с большой долей вероятности свинцовое направление реакторов будет отодвинуто на задний план. Если реактор из-за ошибки проектирования или строительства так и не смогут пустить в промышленную эксплуатацию, то это это может поставить крест на развитии всей свинцовой темы. И конкуренты в лице свинцово-висмутового и натриевого направлений не преминут этим воспользоваться.
Российское предприятие поставило основные элементы градирни для «реактора будущего» БРЕСТ-ОД-300
И все это завязано на обеспечение конкурентоспособности с другими видами генерации. 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.
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. Химических элементов, обеспечивающих замедление нейтронов, не так уж много: чистый графит, вода с высоким содержанием дейтерия она же — "тяжелая вода" и вода обычная, но химически очищенная от всех примесей. Уран-графитовые реакторы исторически были первыми — именно их использовали для наработки оружейного плутония, то есть для создания ядерного оружия.
Эксперт отмечает, что разработчики концепции БРЕСТ предлагают новый тип топливного цикла — пристанционный, при котором переработка отработавшего ядерного топлива ОЯТ и фабрикация из него нового топлива осуществляются непосредственно на площадке АЭС.
Например, так называемые миноры — нептуний, америций и кюрий, также образующиеся при работе реактора. С ними нужно что-то делать — вернуть ли их в реактор как часть топлива, дожечь ли в специализированной установке реактор или ускоритель , или, например, отдать космонавтам, чтобы они производили из них плутоний-238 для своих нужд. Постоянный адрес новости: eadaily.
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. БРЕСТ-ОД-300 будет обеспечивать сам себя основным энергетическим компонентом — плутонием-239, воспроизводя его из изотопа урана-238.