?

Log in

Previous Entry | Next Entry


Здание экспериментального комплекса с реактором МБИР.

8 мая 2015 года Ростехнадзор разрешил начать строительство исследовательского быстрого реактора МБИР в НИИАР в г.
Димитровград. Это событие примечательно тем, что на сегодня в мире существует всего 2 постоянно работающих быстрых исследовательских реактора (НИИАРовский БОР-60 и Индийский FBTR) и один строится (Jules Horowitz во Франции, кстати, всего в 2 километрах от площадки ИТЭР). Остальные существующие БР являются либо энергетическими (БН-600), либо испытывают перманентные сложности с работой. В настоящее время именно БОР-60 является основной реакторной установкой в которой исследуются возможности продления сроков службы ВВЭР, новые конструкционные материалы для ядерных реакторов и даже для ИТЭР. Однако в 2020 году БОР-60 завершит свою кареру.



Проектные изображения экспериментального комплекса с реактором. Где-то в этом же здании должны быть размещены горячие камеры.

2015-06-20 17-41-03 Скриншот экрана.png
И изображения натриевых петель. IHX - промежуточный теплообменник 1-2 контура, RCP - ГЦН, EHX - теплообменник аварийного теплоотвода.


МБИР уникален не только малочисленностью подобных установок но и идеологией и конструкцией.  Любые исследовательские реакторы выполняют три задачи - облучение материалов и сборок для послереакторного исследования, изучения поведения материалов и сборок прямо в реакторе (т.н. инструментированные сборки) и вывод нейтронного/нейтринного излучения в лабораторные установки вокруг. Однако, выбор конструкции реактора резко ограничивает круг исследования именно такой конструкцией. Т.е. вы не сможете исследовать вопросы быстрых реакторов на установке с водяных охлаждением-замедлением. Или вопросы свинцовой коррозии в условиях облучения в натриевом реакторе. Или высокотемпературную стойкость материалов в реакторе с максимальной рабочей температурой 500 С.

И МБИР решает эти вопросы. Через его активную зону проходят специальные каналы, в которых можно установить отдельную петлю со своим теплоносителем, своей ТВС, своей температурой. Таким образом в одном реакторе получает экспериментировать на широком спектре концепций ядерных установок. Такой подход с модульными вставными петлями позволяет изучать и аварийные режимы, например разрывов твэлов в петле, или попаданий воздуха в натрий.


Здесь  ТВС - топливная сборка, РО СУЗ - регулирующие органы системы управления и защиты, ЭК - экспериментальный канал (инструментированный), МС - материаловедческая сборка (экспериментальные ТВС), СБЭ - сборка бокового экрана (возспроизводство изотопов, мастериаловедение, экспериментальные ТВС), ОТВС - отработанные ТВС, ЗВРХ - внутриреакторное хранилище.

Кроме этой уникальной возможности МБИР несет и традиционные плюшки: сверхмощный поток быстрых нейтронов до 5*10^15 н/см^2, температуры 320-550 С, наработка повреждающих доз до 33 с.н.а. в год, 14 каналов для неинструментированных сборок внутри АЗ, 72 позиции снаружи (а это и исследование опытных ТВС БР и наработка изотопов и материаловедческие эксперименты), 3 экспериментальных канала для инструментированных сборок в АЗ, 4 выводящих нейтронное излучение в лаборатории горизонтальных каналов, 2 канала, выводящих нейтроны для ядерной медицины, вертикальных 12 каналов для ядерного легирования кремния, 2 канала для нейтронного активационного анализа. Разумеется, здесь можно исследовать любые виды топлива (уран, плутоний, торий), любые материалы оболочек.

С точки зрения реакторостроения же мы имеем классический быстрый натриевый реактор отечественной школы проектирования тепловой мощностью 150 мегаватт, с активной зоной набранной из 94 сборок диаметром 72 мм и высотой 700 мм, размещенной в корпусе с прокачиваемым через него натрием. Топливо - виброуплотненный или таблеточный MOX с содержанием плутония до 38% - это нужно для достижения высоких флюэнсов. Температура натрия на входе 309 градусов, на выходе 547. Теплоотвод осуществляется через промежуточный натриевый контур, и что самое интересное - будет вращать турбину мощностью 55 мегаватт, которая будет снабжать электроэнергией НИИАР и Дмитровоград.

Поскольку основным “продуктом” исследовательских реакторов все же является нейтронный поток и максимальная выдача с.н.а. СНА или смещений на атом - в этих единицах считается повреждающая доза элементов реактора. Так, в современных энергетических реакторах максимальная доза элементов оборудования за жизнь порядка 50 с.н.а., а в самых дальних перспективах сейчас ходят материалы, способные выдержать 160 и даже 200 с.н.а. Раньше для подтверждения характеристик таких материалов необходимо было облучать сборку в реакторе в течении 10(!) лет (кстати это является одной основных причин медленности разработки новых ядерных установок), то с МБИР этот срок можно будет сократить до 3-5 лет. По нейтронному потоку и с.н.а. в год МБИР превосходит конкурентов в два раза (БОР-60, FBTR, Jules Horowitz), т.е. это будет самая производительная установка своего класса в мире.


Расчетные повреждающие дозы ВВЭР-1000.

Что ж, пожелаем Росатому и НИИАР успешного строительства и запуска МБИР по плану в 2020 году.

Comments

( 13 comments — Leave a comment )
nucon
Jun. 21st, 2015 05:43 am (UTC)
Интересно...
... надо завтра повнимательнее поглядеть. А то в прессе одни лозунги. Поток какой там будет? Нашел... нормальный.

Edited at 2015-06-21 06:08 am (UTC)
ardelfi
Jun. 21st, 2015 05:53 am (UTC)
А почему так долго тянули? Написано что реализуется в рамках ФЦП «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года», то есть придуман и спроектирован он до 2010 года.
tnenergy
Jun. 21st, 2015 11:33 am (UTC)
Тянули долго, потому что денег нет. Стоимость всего комплекса 48 миллиардов, а есть 17 миллиардов. Сейчас строят реактор без второго-третьего контура, без горячих камер и оборудования и надеются по пути привлечь финансирование от иностранцев, для чего с весны 2014 начали roadshow.
ardelfi
Jun. 21st, 2015 11:52 am (UTC)
Это же наверняка рубли, то есть порядка 20% от стоимости одного коммерческого блока ВВЭР-1000. Странное дело, как чеширский кот: кота вроде как "нет", а улыбка его есть.

Вообще, в качестве лирического отступления, фраза "денег нет" и фраза "нет времени" интерпретируются одинаково: "в списке приоритетов предмет находится недостаточно высоко". Любой человек, который говорит что у него "совсем нет времени", стесняется сказать что "не очень-то и хотелось": он внезапно найдёт сколько нужно времени, чтобы потушить загоревшиеся волосы на своей голове -- приоритет этой проблемы будет наивысший. Так и с финансами на эти проекты, и на космос кстати тоже. Печально.
tnenergy
Jun. 21st, 2015 12:52 pm (UTC)
Внутри России блок ВВЭР-1200 стоил порядка 100 миллиардов, не знаю, сколько там реально получилось на НВАЭС и ЛАЭС-2 с их затягиваниями.
ardelfi
Jun. 21st, 2015 12:55 pm (UTC)
В рублях без привязки к дате цена смысла не имеет из-за постоянной девальвации. Я запомнил "5 лет, 5 гигабаксов" для экспортных.
tnenergy
Jun. 21st, 2015 12:59 pm (UTC)
Для оценки масштаба - имеет. 5 гигабаксов еще год назад стоили 160 миллиардов, т.е. примерно на эту сумму и надо ориентироваться.
stanislavguide
Jun. 21st, 2015 07:58 am (UTC)
Хорошо, что идет развитие. Худо бедно, но идет. Ведь двигаться вперед все равно нужно.
Алекс Зорин
Jul. 12th, 2015 02:08 pm (UTC)
Банкам раздавали за просто так десятки миллиардов долл. Потери финансовые РФ из-за политики ЦБ в конце прошлого года-сотни миллиардов долл. А здесь 1 миллиард долл. не могут найти. С Мистраля отдать.
Правда ли, кто знает, что проектный коэфф. размножения в БН-800 менее единицы?
nivanych
Jan. 22nd, 2017 11:46 am (UTC)
Правда.
0.98, что ли. Что-то близкое к единице.
bekreyev
Jan. 14th, 2016 07:11 pm (UTC)
Исправьте, пожалуйста: не Дмитровоград, а Димитровград.
tnenergy
Jan. 14th, 2016 07:31 pm (UTC)
Спасибо, поправил.
nucon
Dec. 5th, 2016 06:08 am (UTC)
Интересно, какой длительности будет цикл... кампания в смысле. Получается, что ТГ будет включаться в сеть и выключаться довольно часто. Кроме того получается, что реактор практически будет работать на стационарном уровне? А все исследования с вариациями времени и разными "экранами" по спектру...
( 13 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

February 2017
S M T W T F S
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728    
Powered by LiveJournal.com