БН-800

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
БН-800
Тип реактора

На быстрых нейтронах

Назначение реактора

Электроэнергетика

Технические параметры
Теплоноситель

Натрий

Топливо

MOX-топливо,235U и 239Pu

Тепловая мощность

2100 МВт

Электрическая мощность

880 МВт

Разработка
Научная часть

ФГУП ГНЦ РФ ФЭИ

Предприятие-разработчик

ОАО СПбАЭП

Конструктор

ОАО ОКБМ им. Африкантова

Новизна проекта

Формирование экологически чистого «замкнутого» ядерного топливного цикла

Пуск

2015 г. (планируется)

БН-800 — реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, на котором будет производиться окончательная отработка технологии реакторов на быстрых нейтронах с использованием уран-плутониевого мокс-топлива. Энергопуск ожидается во втором полугодии 2015 года[1] на 4-м энергоблоке на Белоярской АЭС в Свердловской области близ города Заречный. Электрическая мощность — 880 МВт.

История проекта[править | править вики-текст]

Осуществляемая Минатомом политика в области ядерной энергетики определена «Программой развития атомной энергетики РФ на 1993—2005 годы и на период до 2010 года». В ней поставлены задачи обеспечения безопасного и конкурентоспособного функционирования ядерно-энергетического комплекса и создания усовершенствованных АЭС для сооружения в следующем десятилетии. В частности, стратегия предусматривает сооружение и ввод в эксплуатацию до 2009 года энергоблока БН-800 Белоярской АЭС. Проект энергоблока БН-800 Белоярской АЭС был разработан ещё в 1983 г. и с тех пор дважды пересматривался:

  • 1987 г., после аварии на Чернобыльской АЭС;
  • 1993 г., в соответствии с новой нормативной документацией по безопасности.

Проект энергоблока БН-800 прошел все необходимые экспертизы и согласования, в том числе независимую экспертизу комиссии Свердловской области (1994 г.). Результаты всех экспертиз и согласований положительные, 26 января 1997 г. получена лицензия Госатомнадзора РФ № ГН-02-101-0007 на сооружение блока № 4 Белоярской АЭС с реакторной установкой БН-800. Проектом предусмотрено сооружение на площадке Белоярской АЭС энергоблока с реактором на быстрых нейтронах, охлаждаемым натрием. Применение в реакторе БН-800 уран-плутониевого топлива позволяет не только использовать запасы энергетического плутония, но и утилизировать оружейный плутоний, а также «сжигать» долгоживущие изотопы актиниды из облученного топлива тепловых реакторов.

Разогрев реактора для заправки жидкометаллическим теплоносителем начался 25 декабря 2013 года[2]. Набор минимальной критической массы и вывод на минимальную контролируемую мощность цепной реакции произошли в конце июня 2014 года[3]. Энергетический пуск планировался на октябрь 2014 года[2], но был отложен, так как при подъёме мощности были обнаружены вибрации ТВЭЛов в активной зоне, связанные с недостаточной проработанностью их на стендах.

Задачи реактора[править | править вики-текст]

  • Обеспечение эксплуатации на MOX-топливе.
  • Экспериментальная демонстрация ключевых компонентов закрытого топливного цикла.
  • Отработка в реальных условиях эксплуатации новых видов оборудования и усовершенствованных технических решений, введенных для повышения показателей экономичности, надежности и безопасности.
  • Разработка инновационных технологий для будущих реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем: испытания и аттестация перспективного топлива и конструкционных материалов, демонстрация технологии выжигания минорных актинидов и трансмутации долгоживущих продуктов деления, составляющих наиболее опасную часть радиоактивных отходов атомной энергетики.

Инновации БН-800[править | править вики-текст]

  • Самозащищенность блока от внешних и внутренних воздействий.
  • Пассивные средства воздействия на реактивность, системы аварийного расхолаживания через теплообменники, поддон для сбора расплавленного топлива.
  • Нулевой натриевый пустотный эффект реактивности.
  • Минимальная вероятность аварии с расплавлением активной зоны.
  • Исключение выделения плутония в топливном цикле при переработке облученного ядерного топлива.

Задачи энергоблока № 4[править | править вики-текст]

  • Формирование экологически чистого «замкнутого» ядерного топливного цикла.
  • Более чем 50-кратное увеличение использования добываемого природного урана, и обеспечение атомной энергетики России топливом на длительную перспективу за счёт своего воспроизводства.
  • Утилизация отработанного ядерного топлива с АЭС на тепловых нейтронах.
  • Утилизация радиоактивных отходов путем вовлечения в полезный производственный цикл отвального урана и плутония.
  • Энергообеспечение развития экономики Свердловской области.

Безопасность реакторов БН, в частности БН-800[править | править вики-текст]

По своим физико-техническим свойствам (низкое — близкое к атмосферному — рабочее давление натриевого теплоносителя, большие запасы до температуры кипения, относительно небольшой запас реактивности на выгорание, большая теплоемкость натрия и др.) быстрые реакторы с натриевым теплоносителем имеют высокий уровень внутренне присущей безопасности. Это качество убедительно продемонстрировано в процессе длительной эксплуатации предшествующего реактора БН-600. Принят целый ряд новых решений:

  • они основываются на пассивных принципах. Это означает, что эффективность не зависит от надежности срабатывания вспомогательных систем и действий человека.
  • ещё одно преимущество натриевого теплоносителя — низкая коррозионная активность по отношению к используемым в реакторе конструкционным материалам. Поэтому ресурс натриевого оборудования большой, а количество образующихся в таком реакторе радиоактивных продуктов коррозии намного меньше, чем в других типах реакторов.
  • натрий связывает радиоактивный йод в нелетучий иодид натрия, и он не выделяется в окружающую среду. При эксплуатации установок типа БН образуется незначительное количество радиоактивных отходов.
  • Использование натрия в качестве теплоносителя требует решения следующих задач:
    • чистота натрия, используемого в БН. Большие проблемы вызывают примеси кислорода из-за участия кислорода в массопереносе железа и коррозии компонентов;
    • натрий является очень активным химическим элементом. Он горит в воздухе. Горящий натрий образует дым, который может вызвать повреждение оборудования и приборов. Проблема усложняется в случае, если дым натрия радиоактивен. Горячий натрий в контакте с бетоном может реагировать с компонентами бетона и выделять водород, который в свою очередь взрывоопасен.
    • возможность реакций натрия с водой и органическими материалами, что важно для надежности конструкции парогенератора, в котором теплота с натриевого теплоносителя передается в водный.

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Фридман, В. Долгий путь быстрой энергетики // В мире науки. — 2014. — № 4. — С. 15. — ISSN 0208-0621