МБИР

МБИР
MBIR
Тип реактора	реактор на быстрых нейтронах
Назначение реактора	исследовательский
Технические параметры
Теплоноситель	I/II контур: натрий, III контур: вода-пар
Топливо	смешанное оксидное уран-плутониевое
Тепловая мощность	150 Мегаватт
Электрическая мощность	50 Мегаватт
Разработка
Научная часть	АО «ГНЦ РФ-ФЭИ»
Предприятие-разработчик	АО «НИКИЭТ»
Строительство и эксплуатация
Строительство первого образца	2015-2020
Местонахождение	АО «ГНЦ НИИАР»
Географические координаты	54°11′12″ с. ш. 49°28′55″ в. д.

МБИР — строящийся в России в г. Димитровград (АО «ГНЦ НИИАР») многоцелевой научно-исследовательский реактор четвёртого поколения на быстрых нейтронах. Строительство началось в 2015 году. Ввод реактора в эксплуатацию намечен на 2020 год. На базе МБИР планируется создать Международный центр исследований. Целью сооружения МБИР является создание высокопоточного исследовательского реактора на быстрых нейтронах с уникальными потребительскими свойствами для реализации следующих задач: проведение реакторных и послереакторных исследований, производство электроэнергии и тепла, отработка новых технологий производства радиоизотопов и модифицированных материалов.

ИЯУ МБИР включает в свой состав реакторную установку с двумя натриевым контурами охлаждения и третьим пароводяным контуром, паротурбинную установку, транспортно-технологические системы, петлевые установки, вертикальные и горизонтальные экспериментальные каналы, комплекс исследовательских защитных камер, лабораторный комплекс.

Основным предназначением реактора МБИР является проведение массовых реакторных испытаний инновационных материалов и макетов элементов активных зон для ядерно-энергетических систем 4-го поколения, включая реакторы на быстрых нейтронах с замыканием топливного цикла, а также и тепловые реакторы малой и средней мощности.

По своей функциональности МБИР полностью покрывает возможности реактора БОР-60. При вводе МБИР в активную эксплуатацию реактор БОР-60 остановят.

Уникальность

МБИР уникален не только малочисленностью подобных установок но и идеологией и конструкцией. Любые исследовательские реакторы выполняют три задачи:

• облучение материалов и сборок для после-реакторного исследования;
• изучения поведения материалов и сборок прямо в реакторе (инструментированные сборки);
• вывод нейтронного/нейтринного излучения в лабораторные установки вокруг.

Однако, выбор конструкции реактора резко ограничивает круг исследования именно такой конструкцией. Т.е. невозможно исследовать вопросы быстрых реакторов на установке с водяным охлаждением-замедлением. Или вопросы свинцовой коррозии в условиях облучения в натриевом реакторе. Или высокотемпературную стойкость материалов в реакторе с максимальной рабочей температурой 500 С.

МБИР решает эти 3 задачи разом. 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.

Характеристики

Кроме уникальных возможностей МБИР несет и традиционные свойства:

1. Сверхмощный поток быстрых нейтронов до 5*10^15 н/см^2;
2. Температуры от 320°С до 550°С;
3. Наработка повреждающих доз до 33 с.н.а. в год;
4. 14 каналов для неинструментированных сборок внутри АЗ;
5. 72 позиции снаружи ( исследование опытных ТВС БР, наработка изотопов, материаловедческие эксперименты);
6. 3 экспериментальных канала для инструментированных сборок в АЗ;
7. 4 горизонтальных канала выводящих нейтронное излучение в лаборатории;
8. 2 канала, выводящих нейтроны для ядерной медицины;
9. 12 вертикальных каналов для ядерного легирования кремния;
10. 2 канала для нейтронного активационного анализа.

Разумеется, на МБИР можно исследовать любые виды топлива (уран, плутоний, торий), любые материалы оболочек.

Активная зона

АЗ набрана из 96 сборок(ТВС) диаметром 72мм и высотой 700мм. Количество твэлов в ТВС - 91.Температура натрия на входе 309 °С, на выходе 547 °С. 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.

Время работы между перегрузками - не менее 100 эф.суток.

Реакторная установка

Наименование	Значение
Тепловая мощность реактора, МВт	150
Мощность электрическая, МВт	55
Компоновка	Петлевая
Количество петель охлаждения в РУ	2
Количество контуров охлаждения в РУ	3
Теплоноситель I, II контура и контура САОТ	Натрий
Рабочее тело III контура	Вода-пар
Принцип теплоотвода от активной зоны	Принудительная циркуляция при работе реактора на мощности. Естественная циркуляция в режимах останова.
Тип топлива в рабочих (штатных) ТВС	Смешанное оксидное уран-плутониевое
Проектный срок службы, лет	50

Топливо

Топливо - вибро-уплотненный или таблеточный MOX с содержанием плутония до 38% (для достижения высоких флюэнсов). 

См. также

• БОР-60
• FBTR
• Jules Horowitz

Литература

• Фридман В. Энергетическое трио, Новая платформа // В мире науки, № 12, 2013

Ссылки

• НИИАР - МБИР
• Российское атомное сообщество
• Схема реактора МБИР
• Experimental Potentialities of the MBIR Reactor // International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Safe Technologies and Sustainable Scenarios (FR13). Paris, France, 4 — 7 March 2013
• Новый высокопроизводительный исследовательский реактор МБИР
• РЕАКТОР МБИР – УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ