Реализация системы контроля и поддержания качества теплоносителя в реакторной установке БРЕСТ-ОД-300

Обновлено: 26.04.2024

В настоящее время монтажники генподрядной организации АО «Концерн ТИТАН-2» устанавливают на оборудовании систему электрообогрева, состоящую из нагревательных элементов из нихрома с керамической оболочкой, которая обеспечит поддержание свинцового теплоносителя в жидком состоянии при температуре около +420 °С.

Расплавленный свинец впервые в мировой практике будет использоваться как теплоноситель в реакторной установке на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. В 2023 году к моменту поставки опытного насосного агрегата необходимо будет расплавить 650 тонн свинца, по параметрам практически идентичного тому, который планируется применять в реакторной установке. По оценке специалистов на это потребуется несколько месяцев непрерывной работы печи в режиме плавления. Половина свинца уже закуплена, готовится ее отгрузка для АО «СХК».

После установки опытного образца главного циркуляционного насосного агрегата, с помощью магнитогидродинамического насоса расплав свинца из емкостей хранения подадут в испытательную колонку. К испытаниям опытного образца главного циркуляционного насосного агрегата планируется приступить в 2023 году.

Энергоблок мощностью 300 МВт с инновационной реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 станет частью опытно-демонстрационного энергокомплекса с пристанционным ядерным топливным циклом, который строится на территории Сибирского химического комбината в Северске в рамках стратегического отраслевого проектного направления «Прорыв».

ТВЭЛ: свежие публикации

Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом» включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. В Топливном дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре Топливной компании ТВЭЛ созданы отраслевые интеграторы Росатома по аддитивным технологиям и системам накопления электроэнергии.

Быстрый реактор со свинцовым теплоносителем и пристанционным топливным циклом БРЕСТ-ОД-300 - концепция инновационного реактора естественной безопасности. Цель проекта - демонстрация высоких физических и эксплуатационных характеристик, свойств естественной безопасности реактора данного типа, а также возможность его работы в замкнутом цикле в равновесном топливном режиме.

С точки зрения безопасности БРЕСТ-ОД-300 будет иметь ряд существенных преимуществ перед любым эксплуатируемым сегодня реактором - он самостоятельно заглушается при отклонении любых параметров.

Использование в БРЕСТ-ОД-300 высококипящего (~2000 К), радиационно стойкого, слабо активируемого свинцового теплоносителя, инертного при контакте с водой и воздухом, не требует высокого давления в контуре и исключает аварии с пожарами и взрывами.

Плотное нитридное топливо надежнее оксидного, легче переносит механические дефекты и температурные режимы.

Сочетание свойств тяжелого свинцового теплоносителя и плотного теплопроводного нитридного топлива создает условия для достижения полного воспроизводства делящихся нуклидов в активной зоне и стабилизации размножающих свойств реактора, что позволяет работать при малом и стабильном запасе реактивности, исключить аварии с неконтролируемым ростом мощности, разрушением топлива и выбросом радиоактивности.

Проект «Прорыв» - один из главных инновационных проектов в мировой атомной энергетике, реализуемый в России. Он предусматривает создание новой технологической платформы атомной отрасли на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Такая технология позволит исключить тяжелые аварии на АЭС, вырабатывать электроэнергию без накопления облученного ядерного топлива и многократно повторно использовать отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), что снимет проблему ограниченности ресурсной базы атомной энергетики.

В реализации проекта «Прорыв» участвуют более 30 организаций Госкорпорации «Росатом».
В рамках проекта «Прорыв» на площадке Сибирского химического комбината (АО «СХК», предприятие Топливной компании ТВЭЛ) создается опытно-демонстрационный энергокомплекс (ОДЭК).

состоит из энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем и пристанционного завода, который включает в себя модуль переработки облученного смешанного уран-плутониевого (нитридного) топлива и модуль фабрикации/рефабрикации для изготовления стартовых твэлов из привозных материалов, а впоследствии твэлов из переработанного облученного ядерного топлива. ОДЭК впервые в мире должен продемонстрировать устойчивую работу полного комплекса объектов, обеспечивающих замыкание топливного цикла. Размещение на одной площадке реактора и завода по фабрикации ядерного топлива позволяет отработать технологии «короткого топливного цикла» в минимальные сроки.
Такой пристанционный топливный цикл имеет общую систему обращения с радиоактивными отходами (РАО). На заводе по фабрикации впервые в мире создано опытно-промышленное производство смешанного нитридного топлива на основе энергетического плутония и обеднённого урана.
В 2021 году на площадке ОДЭК строительно-монтажным организациям предстоит проложить 165 км линий электроснабжения, установить системы вентиляции на площади около 8 тыс. кв. м., выполнить монтаж 450 тонн технологического оборудования.

Единый модуль фабрикации и рефабрикации топлива позволяет работать как с исходными материалами, так и с продуктами переработки ОЯТ реактора БРЕСТ-ОД-300.
Экспериментальные твэлы и тепловыделяющие сборки (ТВС) проходят испытания в реакторе на быстрых нейтронах БН-600 на Белоярской АЭС для получения максимально полных экспериментальных данных о свойствах и поведении таблеточного СНУП-топлива в стальной оболочке. Экспериментальные тепловыделяющие сборки, изготовленные на АО «СХК», доказали свою эффективность в ходе реакторных испытаний и по итогам послереакторных исследований. Во время испытаний в БН-600 ТВС плотного нитридного смешанного уран-плутониевого топлива не было ни одной разгерметизации оболочек. В 2020 года загружены очередные партии экспериментальных ТВС, в которых находится по 61 твэлу.
В начале 2021 года на СХК приступили к установке основного оборудования модуля по производству СНУП-топлива. Завершен монтаж площадок под оборудование линии изготовления таблеток смешанного нитридного уран-плутониевого топлива.

Окончание монтажа основного технологического оборудования на модуле фабрикации-рефабрикации топлива планируется уже в 2021 году.

Читайте также: