"ЛП" 

Общая информация

Речь идет не об изобретении какой-то одной, пусть яркой, частности, но о принципиально новом главном агрегате ядерной энергетики, об изменении его коренных принципов, о смене парадигмы всей отрасли - это «Реактор на быстрых нейтронах с активной зоной (A3) в виде солевого расплава со свинцовым теплоносителем». С нашей точки зрения это и можно отнести к инновациям в атомной промышленности. Как говорил Президент Российской Федерации Дмитрий Анатольевич Медведев одной из приоритетных инновационных путей развития России должно стать развитие атомной промышленности.

За время своего существования атомные реакторы принципиально не изменились.

Усовершенствования, конечно, происходили и интенсивно внедряются по сей день. Чего стоит, скажем, замена примитивных урановых «блочков» на по-своему изящные ТВЭЛы и ТВС - тепловыделяющие элементы и сборки из серебристых металлов, чуть ли не для них специально изобретенных. И сами ТВЭЛы со временем прошли эволюцию, когда с таблеточного их начали переводить на виброуплотненное оксидное топливо... Или уже даже не усовершенствование, а новое направление в ядерной науке и технике - рождение реакторов на быстрых нейтронах. Один из них, БН-600, - в строю действующих у нас, на Белоярской АЭС.

В ТВЭЛах и сборках «тратится», с эффектом используется только 5-7 % делящегося материала: вся остальная масса урана и плутония вместе с продуктами деления «задалживается» в тех же сборках. И после непродолжительной кампании их вынуждены извлекать из реактора, прерывая процесс иначе тепловыделяющие сборки в реакторе начнут «распухать» и коробиться. Не удали их вовремя - заклинятся в конструкции и это уже ЧП, авария. И вот эти ТВЭЛы и ТВС, сочащиеся радиоактивностью, где-то на 95 % (у реакторов на быстрых нейтронах немного меньше) сохранившие в себе ядра урана и содержащие целый ряд других элементов, очень ценных по большей части, извлекаются и сбрасываются в специальные хранилища с водой «для остывания». Причем на десятки лет. Это делается для того, чтобы изотопы, у которых период полураспада более-менее короткий, успели хоть до какой-то степени снизить радиоактивность. ОЯТ - отработанное ядерное топливо. Что же с ним делать? В пространных хранилищах площадью в несколькофутбольных полей каждое «охлаждаются» многие тысячи тонн тепловыделяющих сборок. Затем радиохимические комбинаты выцарапывают из них драгоценный уран, чтобы вновь набить им серебристые ТВЭЛы... Цикл повторяется... Трудоемкий и опасный процесс!

Российская ядерная энергетика превратилась в промышленность по переработке полноценного урана в облученные сборки... Новый реактор делает ненужными ТВЭЛы и ТВС, по сути, исключает ОЯТ... Кстати, надо говорить не «отработанное», а «оборотное» ядерное топливо, ведь его можно и нужно вновь и вновь пускать в оборот... А если «отработанное», да еще и облученное, радиоактивное, для тех же экологов значит — закопать его куда поглубже на веки вечные. В 93-95 % делящихся изотопов и вместе с ними целая плеяда — цирконий, ниобий, молибден, рутений, родий, палладий, серебро ...

Это небольшой агрегат - цилиндрической емкости. В его чреве при температуре в 800 градусов бурлит солевойрасплав, например хлоридный электролит, а в так называемой активной зоне расплава делящиеся изотопы (уран-235, плутоний-239 и торий с преобразованием в уран-233) творят благодетельное для человечества дело - выделяют энергию. И никаких ТВЭЛов и ТВС. Ничего не надо до срока извлекать из реактора и везти на химкомбинат, с постоянной угрозой расплескать по дороге радиоактивность. И уран не только не теряется, «задалживаясь» в ТВЭЛах, но и нарабатывает дополнительную массу, захватывая в реакциях нужные нейтроны.

 В предлагаемых ядерных реакторах расход топливных ядер (делящихся изотопов урана либо плутония) составит около 3 кг в сутки на 1000 МВт (эл) установленной мощности. При коэффициенте воспроизводства топливных ядер больше единицы несколько большее их количество будет восполнено за счет конверсии урана-238 в плутоний-239 или тория-232 в уран-233. В результате в активную зону нужно вводить те же 3 кг в сутки только обедненного урана или тория.

Это значит, что раз запущенный реактор будет трудиться «вечно», нуждаясь только в самомограниченномколичестве тория, либо отвального урана.

Во Франции около 80 % электроэнергии вырабатывается на АЭС. В США-20 %, но мощности усиленно наращиваются. Африканские страны не только просятся в мировой атомный альянс, но уже и строят энергоблоки.

Благодаря разработанной системе «стоп-кран» - «Локализация аварийных разрушений активной зоныканальных реакторов» - серьезная авария на любом действующем реакторе будет невозможна.

А жидкосолевой реактор исключает даже и саму возможность аварийной ситуации в активной зоне. Он умеет контролировать сам себя и в любом непредвиденном случае вовремя останавливаться. Вот как это звучит в заявке: «Безопасность локальных перегревов и отрицательный коэффициент реактивности, обеспечивающий самоторможение реакций деления при разгоне ЯР - ядерного реактора». То есть даже если так называемый человеческий фактор и зазевается, проспит, нажмет не ту кнопку, ничего страшного произойти не сможет - реактор просто потеряет реактивность и остановится. Безопасность - прежде всего! Это первое условие проектирования агрегатов нового поколения.

Какие еще преимущества обеспечивает конструкция «Нового реактора»? Вот они:

-   мобильность A3 (активной зоны). т. е. возможность по мере надобности ввода и вывода ядерного топлива без остановки реактора;

-   простота регулирования температуры A3;

-   близкое к атмосферному давление даже при температурах 700-800 градусов С:

-   беспредельная радиационная стойкость полностью ионизированных расплавов;

-   нет препятствий к использованию извлеченного из боеголовок плутония-239;

- устраняется перевозка ОЯТ...

Этот реактор должен стать первым в ряду будущих атомных агрегатов новых поколений!

"ЛП" источник