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. В Северске официально открылось строительство первого в мире реактора на быстрых нейтронах БРЭСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. На стройплощадке опытно-демонстрационного энергокомплекса в Северске начался монтаж реактора четвертого поколения БРЕСТ-ОД‑300. Специальный модуль создает ядерное топливо, затем оно поступает в энергоблок «Брест-ОД-300» на быстрых нейтронах, а после переработки то же самое топливо возвращается обратно в реактор, и снова по кругу.
Уникальный реактор БРЕСТ-300 начали строить в Томской области
Новый участок, где завершились работы по монтажу, предназначен для дозирования сырья с последующим измельчением и гранулированием, что позволит улучшить качество пресс-порошка. Оборудование для участка, где будут производить таблетки ядерного топлива, разработан и изготовлен АО «СвердНИИхиммаш» входит в машиностроительный дивизион Росатома. Комиссия под председательством главного инженера сооружения ОДЭК АО «СХК» Равиля Гумарова констатировала высокий уровень качества выполненных работ и полное соответствие смонтированного оборудования требованиям конструкторской и проектной документации. Модуль фабрикации-рефабрикации — первый из объектов ОДЭК. В производстве ядерного топлива будут задействованы четыре технологические линии: линия карботермического синтеза смешанного нитрида урана и плутония, линия изготовления таблеток СНУП-топлива, линия сборки твэлов и линия производства тепловыделяющих сборок. Впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с реактором на быстрых нейтронах и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.
У нас физпуск — 2026 год, включение в сеть — первая половина 2027 года.
Вот так по плану идет. Сам ОДЭК — площадка, где впервые в мире будут построены одновременно АЭС с «быстрым» реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.
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.
А различные комплексы безопасности, которыми оснащены современные энергоблоки, значительно повышают стоимость АЭС. И противоречивые требования экономики и безопасности гармонично удовлетворить было бы невозможно, если бы не реакторы на быстрых нейтронах с их уникальными ядерно-физическими свойствами сейчас вся мировая атомная энергетика построена на реакторах на так называемых тепловых нейтронах, и только в России на Белоярской АЭС эксплуатируются два "быстрых" энергетических реактора.
Из-за ядерной реакции находящаяся в реакторе вода нагревается она выступает теплоносителем , она же и замедляет ядерную реакцию поэтому ее называют замедлителем. Разогретая вода нагревает воду в другом контуре, та, в свою очередь, превращается в парогенераторе в пар, который крутит турбину, вырабатывающую электроэнергию. Отец отечественной атомной энергетики академик Игорь Курчатов однажды сравнил ядерный реактор с кастрюлей с кипящей водой. Только вода в такой «кастрюле» нагревается не снаружи, а изнутри, с помощью ядерного топлива. 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.
Россия запустила модель Реактора будущего или «Секрет» поставок урана в США
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. Помимо нестандартных материалов топливной композиции ключевым фактором также является использование радиоактивного плутония, извлеченного из отработавшего ядерного топлива. Чтобы не допустить высокой дозовой нагрузки на персонал, производство уран-плутониевого топлива должно быть максимально автоматизированным, фактически безлюдным. 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.
Благодаря переработке ОЯТ топливный цикл удастся замкнуть. Создание такого цикла на ОДЭК предусматривает включение в топливо минорных актинидов радиотоксичных трансурановых элементов, образующихся в процессе облучения для их последующей трансмутации. Благодаря взаимодействию с быстрыми нейтронами кюрий, нептуний и америций будут превращаться в другие, менее опасные химические элементы. Первый — БН-800, в котором также используются обедненный уран и плутоний из облученного топлива. Но топливо для БН-800 производится на Горно-химическом комбинате, а в Северске оно будет изготавливаться и эксплуатироваться на одной площадке. Это важная особенность концепции проекта «Прорыв»: он нацелен на создание ядерно-энергетических комплексов, состоящих из АЭС и заводов по регенерации и рефабрикации ядерного топлива.
Эти комплексы, по замыслу авторов проекта, должны быть, во-первых, безопасны настолько, чтобы исключить любые аварии, требующие эвакуации или отселения местных жителей. Во-вторых, они должны выдерживать конкуренцию с другими видами генерации при сопоставлении их LCOE — средней расчетной себестоимости производства энергии в течение всего жизненного цикла электростанции. Благодаря созданию ядерно-энергетических комплексов, подобных ОДЭК, планируется решить три важные задачи атомной промышленности. Первая — полное использование энергетического потенциала уранового сырья. Иными словами, есть возможность увеличить топливную базу атомной промышленности в сотню раз. Эта проблема должна решаться многократной переработкой одного и того же объема материалов, полученных из природного урана, с максимально возможным выделением из него полезных компонентов.
Пространство между полостями при сооружении поэтапно заполняется бетонным наполнителем. Справка Согласно классификации, принятой МАГАТЭ, IV поколение ядерных реакторов предполагает применение различных технологий, которые объединены общим результатом — более высокой эффективностью использования топлива, увеличенной безопасностью, энергоэффективностью, сокращением отработавшего ядерного топлива и т. Проект «Прорыв», реализуемый Госкорпорацией «Росатом», нацелен на достижение нового качества ядерной энергетики, разработку, создание и промышленную реализацию замкнутого ядерного топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах, развивающих крупномасштабную ядерную энергетику. 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. Северск объединяет четыре завода по обращению с ядерными материалами.
Первый — БН-800, в котором также используются обедненный уран и плутоний из облученного топлива. Но топливо для БН-800 производится на Горно-химическом комбинате, а в Северске оно будет изготавливаться и эксплуатироваться на одной площадке. Это важная особенность концепции проекта «Прорыв»: он нацелен на создание ядерно-энергетических комплексов, состоящих из АЭС и заводов по регенерации и рефабрикации ядерного топлива. Эти комплексы, по замыслу авторов проекта, должны быть, во-первых, безопасны настолько, чтобы исключить любые аварии, требующие эвакуации или отселения местных жителей. Во-вторых, они должны выдерживать конкуренцию с другими видами генерации при сопоставлении их LCOE — средней расчетной себестоимости производства энергии в течение всего жизненного цикла электростанции. Благодаря созданию ядерно-энергетических комплексов, подобных ОДЭК, планируется решить три важные задачи атомной промышленности. Первая — полное использование энергетического потенциала уранового сырья. Иными словами, есть возможность увеличить топливную базу атомной промышленности в сотню раз. Эта проблема должна решаться многократной переработкой одного и того же объема материалов, полученных из природного урана, с максимально возможным выделением из него полезных компонентов. Третья задача — снижение радиоактивности отходов с помощью переработки минорных актинидов. Все это в комплексе позволит повысить экологическую безопасность, экономичность и социальную приемлемость атомной энергетики. Как отметил в интервью профильному порталу Atominfo.
Бесконечная энергия: «Росатом» строит первый в мире реактор с замкнутым циклом
Специалисты НИУ «МЭИ» приняли участие в создании заготовки выходной части МГД-насоса для нового типа реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. 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. плутонием-239, воспроизводя его из природного урана-238. БРЕСТ-ОД-300 — первый реактор в мире с таким теплоносителем (не считая лодочных реакторов на эвтектике свинец-висмут).
Началось строительство опытного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ
В Северск доставили опытный образец насоса для реактора БРЕСТ-ОД-300. В составе реакторной установки «БРЕСТ-ОД-300» будут работать восемь парогенераторов массой 72 тонны каждый.[33]. «Заключение контракта на строительство энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 – главное долгожданное событие 2019 года в рамках реализации проекта «Прорыв». Реактор начнет работу в второй половине 2020-х годов. «Росатом» начал строительство уникального энергоблока БРЕСТ-ОД-300.
Содержание
- «Брест-300», это – «прорыв» к бюджетным ресурсам!». — Back in the USSR (Виктор Козлов) — NewsLand
- Поделись позитивом в своих соцсетях
- Ядерный прорыв: под Томском построят реактор будущего - Экономика -
- Содержание
- В Северске начали монтировать инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300
Росатом начал монтаж первого в мире быстрого реактора IV поколения БРЕСТ-ОД-300 в Северске
плутонием-239, воспроизводя его из природного урана-238. Под «БРЕСТ-ОД-300» не доложили тысячи тонн щебня. 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 На стройплощадке реактора БРЕСТ-ОД-300 начались испытания оборудования МФР. 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. 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.
Росатом продолжает строительство энергоблока для уникального реактора БРЕСТ-ОД-300
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. Десять лет атомной аварии на "Фукусиме": Япония скорбит и помнит 12 марта 2021, 15:30 Канадцы сосредоточились на реакторах с тяжелой водой, но основная часть действующих атомных энергоблоков относится к водо-водяному типу. Название несколько нелепое, но отражает физическую идею: вода одновременно служит и замедлителем, и теплоносителем, то есть "тормозит" нейтроны и забирает на себя энергию ядерных реакций, набирая температуру, которой достаточно для получения горячего пара, который и вращает турбину, генерирующую электроэнергию.
Впервые такие реакторы были использованы для атомных подлодок, но потом вышли на сушу и доказали, что являются наиболее надежными и экономически выгодными. Выгодными, но при всем перечисленном — при неиспользовании сотен тысяч тонн обедненного урана.
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. Кроме того, из-за редкости висмута и сам теплоноситель влетал в копеечку, будучи дороже натрия в 7-8 раз.
Для АПЛ всё это было не столь критично, так как выигрыш по весу и линейным размерам относительно легководных реакторов компенсировал все недостатки. А вот для АЭС это было уже более серьёзной проблемой. Относительный успех реакторов на свинцово-висмутовом теплоносителе оживил работы по другому направлению — свинцу.
Хорошо же? А ещё лучше, если не заморачиваться с двухчастным ЗЯТЦ, а замкнуть цикл сразу для одного реактора: в отработанную топливную сборку просто подмешивать немного U-238 и снова в реактор. Никаких тебе сепарирований плутония, минимум радиоактивных отходов, всё можно делать прямо рядом со станцией в специальном здании-фабрикаторе.
Вариант идеальный. Комплекс фабрикации и реактор БРЕСТ-30 Звучит всё хорошо, но, как водится, при переходе от идеи к реализации образуется множество подводных камней. ITER от мира ядерных реакторов Реализация реактора на свинцовом теплоносителе не просто так стала обсуждаться именно в конце 80-х.
Первые проработки таких реакторов были ещё в 50-е, но натолкнулись на то, что существующие конструкционные материалы неспособны выдерживать условия работы со свинцовым теплоносителем. Одна из первых проблем — сам теплоноситель. Решение этой проблемы требует разработки новых стальных сплавов.
Кроме того, неизвестно поведение свинцовой коррозии и степень нейтронной активации свинца при длительной работе. Расплавленный свинец хоть и не вступает в мгновенную бурную реакцию с водой, но при попадании в него воды может случиться «паровой взрыв». Исследования например вот это позволяют предполагать, что даже при разрыве трубки теплоносителя и попадании струи воды в свинец, взрыва случиться не должно.
Тем не менее гарантий, что такого не произойдёт в реальном реакторе, нет. Высокая температура плавления свинца потребовала разработки специальной системы разогрева реактора который займёт несколько месяцев! С другой стороны считается, что при аварии с прорывом теплоносителя свинец просто застынет и тем самым позволит минимизировать ущерб.
Оксиды урана и плутония всплывают в свинце, что недопустимо по существующим нормам. Для решения проблемы пришлось разрабатывать нитридное топливо для реактора. Никто никогда такого топлива не делал.
Судя по информации из открытых источников, пока нитридное топливо всё ещё экспериментальная технология и имеет немало детских болезней. Решение избавиться от промежуточного контура между водой и теплоносителем реактора привело к необычному решению: колонку парогенератора решили погрузить напрямую в расплавленный свинец. Решение, мягко говоря, экзотичное.
Во-первых, неизвестно как себя поведёт корпус парогенератора при длительном нахождении в расплаве свинца. Во-вторых, ремонт парогенератора и некоторые аварийные действия с ним возможны только при использовании роботизированного комплекса, так как работа человека вблизи расплава свинца, требует специальной термостойкой экипировки. В-третьих, ремонт будет осложнён наведённой от свинца радиацией в конструкциях парогенератора.
В-четвёртых, возможно радиационное загрязнение воды в парогенераторе и от неё всего насосно-турбинного оборудования.
Доллежаля, автора знаменитого реактора РБМК. Духовный отец БРЕСТа - академик Николай Антонович Доллежаль - в своё время был подвергнут незаслуженной критике со стороны официозной науки, но выстоял и сумел создать в 1954 г.
Это позволяет многократно использовать делящиеся изотопы и минимизировать все меры безопасности ввиду очевидного отсутствия угрозы облучения. Новый реактор - сердце проекта "Прорыв", проекта - подчеркну! Создание подобных установок и замыкание топливного цикла - это следующая ступень развития ядерной энергетики.
БРЕСТ позволяет полностью утилизировать тяжёлые ядра, которые образуются в результате реакции, происходящей в силовой установке. К сожалению, такие ядра выражаясь учёным языком, «минорные актиноиды» имеют период полураспада от нескольких десятков тысяч до сотен тысяч лет. А новый аппарат замыкает цикл.
После его работы остаются отходы, которые уже через 300 лет становятся абсолютно безвредными. Именно поэтому такие агрегаты и называют "быстрыми реакторами", потому что после них не остаётся бесконечно опасных по времени нейтрализации продуктов распада». Не просто полностью безопасный, но ещё и сугубо мирный Но есть у нашего реактора и ещё одна особенность: оказывается, при помощи «Прорыва» нельзя получить оружейный уран.
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.
Информация
- В Северске начали монтировать инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300
- Рекомендуем
- Ядерный прорыв: под Томском построят реактор будущего - Экономика -
- «Прорыв» сегодня
- В Северске начали монтировать инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300
- Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300