На этой неделе Ростехнадзор выдал лицензию на создание первого в мире опытно-демонстрационного энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. Реактор БРЕСТ-ОД-300 по задумке создателей обеспечит сам себя основным энергетическим компонентом — плутонием-239, воспроизводя его из изотопа урана-238. Естественный вопрос – почему БРЕСТ-ОД-300 относят к реакторам IV поколения? реактора четвертого поколения БРЕСТ-ОД-300.
«Росатом» приступил к строительству первого в мире безопасного ядерного реактора
О грандиозном проекте «Прорыв», который часто сравнивают с амбициозным советским атомным проектом, мы расскажем в новой публикации. Согласно классификации Международного агентства по атомной энергии, четвертое поколение ядерных реакторов Generation IV предполагает применение различных технологий, объединенных общим результатом: повышенной топливной эффективностью, увеличенной безопасностью, энергоэффективностью и сокращением количества отработавшего ядерного топлива. На большинстве атомных энергетических станций во всем мире, в том числе и в России, используются реакторы на так называемых «медленных» нейтронах. В этих реакторах энергия вырабатывается благодаря делению в ядерном топливе изотопа урана-235. Из-за ядерной реакции находящаяся в реакторе вода нагревается она выступает теплоносителем , она же и замедляет ядерную реакцию поэтому ее называют замедлителем.
Сам ОДЭК — площадка, где впервые в мире будут построены одновременно АЭС с «быстрым» реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл. Туда относятся модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива, энергоблок с инновационным «быстрым» реактором IV поколения БРЕСТ-ОД-300 и модуль по переработке облученного топлива. Облученное топливо после переработки будет направляться на рефабрикацию с многократным рециклом делящихся материалов.
БРЕСТ — не единственно возможная, но первая концепция, отвечающая совокупности требований крупномасштабной атомной энергетики по безопасности и экономике и направленная на решение задач устойчивого развития. В результате получится пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл, что даст возможность на одной площадке не только вырабатывать электричество, но и готовить из топлива, выгружаемого из реактора, новое.
Новый атомный "энергокомплекс будущего" строится там, где в конце 1950-х годов заработала первая отечественная промышленная атомная электростанция Сибирская АЭС — она начиналась с реактора ЭИ-2, сконструированного под руководством академика Николая Доллежаля. БРЕСТ — прототип реактора на быстрых нейтронах БР-1200 также со свинцовым теплоносителем, который, в свою очередь, станет основой коммерческого энергоблока большой электрической мощности порядка 1200 МВт. Четвертое поколение В нынешнем веке Россия первой построила и ввела в эксплуатацию атомные энергоблоки с реакторами так называемого поколения "три плюс", а сейчас речь идет об освоении технологий установок четвертого поколения. Но дело не только в цифровом обозначении — с четвертым поколением ядерных энерготехнологий термин "реактор" заменяется более корректным словом "система", что включает в себя как непосредственно сам реактор, так и переработку рециклирование его ядерного топлива. Согласно новым требованиям мирового атомного сообщества такие системы должны обладать более высокими эксплуатационными показателями, чем предыдущие поколения, в области обеспечения устойчивого развития, конкурентоспособности с другими видами генерации, безопасности и надежности, а также защиты от распространения, оправдывая использование в их отношении выражения "технологический прорыв".
Сейчас развитие атомной энергетики в мире во многом еще сдерживается боязнью аварий, связанных с выбросами радиоактивных веществ.
Фото Алексея Башкирова. 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.
Росатом продолжает строительство энергоблока для уникального реактора БРЕСТ-ОД-300
Строители работали круглосуточно. Бетонированию фундамента реакторной установки предшествовали научно-исследовательские работы, были тщательно изучены свойства бетона, которые обязаны обеспечить необходимое качество фундамента реактора. В мае 2021 года, перед началом заливки первого бетона, был создан макет фундаментной плиты, где эксперты протестировали качество швов между бетонными блоками.
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».
В момент запуска над стройплощадкой взвились в воздух гигантские флаги России и «Росатома», поднятые двумя башенными кранами.
Захватив нейтрон, уран-238 превращается в изотоп другого химического элемента — в плутоний-239. А это, как мы знаем, тоже ядерное топливо, основа всего ядерного оружия в современном мире.
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.
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. 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.
Росатом начал строительство уникального энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
В шахту реактора строители погрузили первую часть корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 — нижний ярус ограждающей конструкции. Реактор начнет работу в второй половине 2020-х годов. «Росатом» начал строительство уникального энергоблока БРЕСТ-ОД-300. «Заключение контракта на строительство энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 – главное долгожданное событие 2019 года в рамках реализации проекта «Прорыв». БРЕСТ-ОД-300 на быстрых нейтронах позволит многократно использовать отработанное топливо, а также вырабатывать электроэнергию без накопления облучённого ядерного топлива. Проектная документация реактора БРЕСТ-ОД-300 получила положительное заключение Главгосэкспертизы.
В Северске начался монтаж реакторной установки IV поколения БРЕСТ-ОД-300
В январе 2024 г. начался монтаж реакторной установки В составе реакторной установки «БРЕСТ-ОД-300» будут работать восемь парогенераторов массой 72 тонны каждый. В шахту реактора строители погрузили первую часть корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 — нижний ярус ограждающей конструкции. На Сибирский химкомбинат доставили опытный образец главного циркуляционного насоса для реактора БРЕСТ-ОД-300. 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. В шахту реактора строители погрузили первую часть корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 – нижний ярус ограждающей конструкции.
Другие новости
- Офисный планктон • "Росатом" начал строить уникальный реактор БРЕСТ-ОД-300 в Томской области
- ОД-реактор на быстрых нейронах БРЕСТ-ОД-300 (проект "Прорыв", г. Северск, Томская область)
- Завершено создание фундамента под реактор БРЕСТ-ОД-300
- БРЕСТ — Википедия
В Томской области начали строить уникальный реактор БРЕСТ-300
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. реактора четвертого поколения БРЕСТ-ОД-300. 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. Согласно планам, реактор БРЕСТ-ОД-300 должен начать работу в 2026 году. Опытно-демонстрационный энергоблок БРЕСТ-ОД-300 с множеством новаций (свинцовый теплоноситель, плотное нитридное уран-плутониевое топливо, пристанционная переработка ОЯТ) одно время плотно пиарился и в середине десятилетия был неким символом того, что у.
Росатом изготовит уникальное оборудование для энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300
Новый атомный "энергокомплекс будущего" строится там, где в конце 1950-х годов заработала первая отечественная промышленная атомная электростанция Сибирская АЭС — она начиналась с реактора ЭИ-2, сконструированного под руководством академика Николая Доллежаля. БРЕСТ — прототип реактора на быстрых нейтронах БР-1200 также со свинцовым теплоносителем, который, в свою очередь, станет основой коммерческого энергоблока большой электрической мощности порядка 1200 МВт. Четвертое поколение В нынешнем веке Россия первой построила и ввела в эксплуатацию атомные энергоблоки с реакторами так называемого поколения "три плюс", а сейчас речь идет об освоении технологий установок четвертого поколения. Но дело не только в цифровом обозначении — с четвертым поколением ядерных энерготехнологий термин "реактор" заменяется более корректным словом "система", что включает в себя как непосредственно сам реактор, так и переработку рециклирование его ядерного топлива. Согласно новым требованиям мирового атомного сообщества такие системы должны обладать более высокими эксплуатационными показателями, чем предыдущие поколения, в области обеспечения устойчивого развития, конкурентоспособности с другими видами генерации, безопасности и надежности, а также защиты от распространения, оправдывая использование в их отношении выражения "технологический прорыв". Сейчас развитие атомной энергетики в мире во многом еще сдерживается боязнью аварий, связанных с выбросами радиоактивных веществ. А различные комплексы безопасности, которыми оснащены современные энергоблоки, значительно повышают стоимость АЭС. Российским специалистам удалось показать, что можно так спроектировать ядерные реакторы на быстрых нейтронах, что их безопасность будет основываться на законах природы, а не на создании дополнительных инженерных барьеров и увеличении персонала.
Работы в этом направлении также не прекращаются как применительно к БН-1200М, так и к новому проекту коммерческого энергоблока со свинцовым реактором БР-1200 в рамках разработки промышленного энергокомплекса ПЭК.
Топливо: от разработки до переработки Юрий Мочалов: В мире сейчас отсутствует промышленное производство смешанного нитридного уран-плутониевого СНУП топлива и не осуществляется эксплуатация таких твэлов. Основной акцент в этих исследованиях сделан на лабораторных методах получения требуемых показателей чистоты нитрида по кислороду и углероду, исследованиях дореакторных характеристик и получении данных по реакторному поведению топлива, необходимых для расчетного обоснования работоспособности твэлов в условиях работы реакторов на быстрых нейтронах. К началу реализации проекта «Прорыв» мировой опыт по облучению смешанного уран-плутониевого нитридного топлива был ограничен 150—200 твэлами, включая и наши экспериментальные твэлы, исследованные в реакторе БОР-60. На старте проекта была разработана комплексная программа расчетно-экспериментального обоснования твэлов со смешанным нитридным уран-плутониевым топливом реакторов БН-1200 и БРЕСТ-ОД-300. По результатам послереакторных исследований твэлов проведена верификация топливных кодов и их аттестация. Более тысячи экспериментальных тепловыделяющих элементов с различными характеристиками изготовил Сибирский химический комбинат за 10 лет участия в проекте «Прорыв», чтобы совместно с ВНИИНМ найти и обосновать наиболее удачную конфигурацию ядерного топлива нового поколения. Безусловно, у регулирующих органов остаются вопросы, требующие дополнительных исследований, в частности поведение твэлов в свинцовом теплоносителе не в стендовых условиях, а в реакторных. Еще одно направление работ — твэлы с жидкометаллическим подслоем.
Результаты облучения ЭТВС в реакторах БОР-60 и БН-600 и послереакторных исследований подтвердили перспективность применения твэлов с жидкометаллическим подслоем на основе сплавов свинца для достижения высоких выгораний. Для МФР впервые в мире были созданы уникальные многофункциональные комплексы: установки карботермического синтеза, изготовления таблеток и участок технологического сопровождения. Компанией «Диаконт» изготовлены и проходят испытания роботы — прототипы для роботизированных комплексов фабрикации смешанного уран-плутониевого топлива с включением дожигаемых минорных актинидов, переработки отработавшего ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами. Разработаны исходные данные для проектирования, прорабатываются компоновочные решения, дорабатываются технические проекты оборудования. Применена комбинированная технология, состоящая из пирохимических процессов на начальных стадиях переработки и гидрометаллургических процессов на последующих. Подобный подход позволяет сочетать, казалось бы, труднореализуемые подходы в единую технологию — перерабатывать «горячее» ОЯТ с минимизацией выдержки и регулировать чистоту продуктов переработки от продуктов деления, тщательно контролировать состав направляемых на захоронение радиоактивных отходов. Как результат, достигаются высокие экономические и экологические показатели. Технологические решения содержат ряд уникальных разработок.
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. 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. Пространство между полостями при сооружении поэтапно заполняется бетонным наполнителем».
Здесь Россия впереди всей планеты и последовательно идёт к намеченной цели. Новые типы реакторов, над которыми мы сейчас трудимся, позволят повторно использовать отработавшее ядерное топливо. А это, во-первых, снизит необходимость в добыче уже довольно дефицитного урана, а во-вторых — позволит пустить в оборот огромные накопленные человечеством ядерные отходы. Значит важно понимать, что придёт день, когда непрерывно создаваемые всеми атомными станциями мира отходы, а также их скопившиеся запасы, станут топливом для российских реакторов нового вида, что даст нам большое экономическое преимущество. Ещё сравнительно недавно это могло показаться утопией, ведь Запад взял жёсткий курс на безъядерное будущее, выбрав ветряки и солнечные панели. Но, если кто-то пропустил, то это был лишь короткий период всеобщего помешательства, и с тех пор атомная энергетика там выведена из-под запретов и признана важным звеном в достижении нулевых выбросов.
Россия, к счастью, тому помешательству не поддалась и продолжила работу над своими проектами. В итоге, на сегодняшний день в Обнинске уже собрали модель активной зоны перспективного реактора на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем БН-1200М. Это самая большая критическая сборка в истории ядерных исследований: в ней 4700 топливных стержней. Результаты проводимых на стенде исследований важны, в том числе, и для работы над реактором четвёртого поколения БРЕСТ-ОД-300, монтаж которого начался на этой неделе в городе Северск Томской области. А в целом всё это, как мы и сказали, сложная, кропотливая, но нужная работа над безотходной энергетикой будущего. О её ходе будем докладывать вам в следующих выпусках. Далее о новом герое. Время Человека На Камчатке поздно вечером два автомобиля — грузовик «Урал» и шедший следом на тросовой сцепке джип Toyota — переправлялись через реку Паужетка, уровень которой резко поднялся. Водители не справились с управлением, бурное течение перевернуло автомобили и понесло по реке.
Семь человек оказались в смертельной ловушке.
Первые в мире
- В чем особенности уникального энергоблока БРЕСТ-ОД-300
- Навигация по записям
- «Росатом» начал строить первый в мире атомный энергоблок с безотходным циклом
- Россия создала нейтронный «Прорыв»: ss69100 — LiveJournal
- Ядерный реактор будущего
- ВЗГЛЯД / Уникальный реактор обеспечит энергетическое будущее России :: Общество