МБИР
В этой статье описывается запланированный или строящийся, но ещё не построенный объект или здание. |
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—2030 |
Местонахождение | АО «ГНЦ НИИАР» |
Географические координаты | 54°11′12″ с. ш. 49°28′55″ в. д.HGЯO |
МБИР — строящийся в России в г. Димитровград (АО «ГНЦ НИИАР») многоцелевой научно-исследовательский реактор на быстрых нейтронах четвёртого поколения[1]. Строительство началось в 2015 году; ввод реактора в эксплуатацию намечен на 2028 год[2].
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. 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.
На базе МБИР планируется создать Международный центр исследований.
Особенности[править | править код]
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 три задачи разом. Через его активную зону проходят специальные каналы, в которых можно установить отдельную петлю со своим теплоносителем, своей ТВС, своей температурой. Таким образом, исследователи 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.
Конструкция[править | править код]
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.
Реакторная установка[править | править код]
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 |
Активная зона[править | править код]
Активная зона (АЗ) набрана из 96 сборок (ТВС) диаметром 72 мм и высотой 700 мм; количество твэлов в ТВС — 91. Температура натрия на входе 309 °С, на выходе — 547 °С. По нейтронному потоку и с. н. а.[неизвестный термин] в год МБИР превосходит конкурентов (БОР-60, FBTR, Jules Horowitz) в два раза, т. е. это будет самая производительная установка своего класса в мире.
Время работы между перегрузками — не менее 100 эффективных суток.
Топливо[править | править код]
Топливо — виброуплотнённый или таблеточный MOX с содержанием плутония до 38 % (для достижения высоких флюэнсов).
Характеристики[править | править код]
Кроме уникальных возможностей, МБИР несет и традиционные свойства:
- Сверхмощный поток быстрых нейтронов до 5·1015 см−2;
- Температуры от 320 °С до 550 °С;
- Наработка повреждающих доз до 33 с. н. а. в год;
- 14 каналов для неинструментованных сборок внутри АЗ;
- 72 позиции снаружи (исследование опытных ТВС БР, наработка изотопов, материаловедческие эксперименты);
- 3 экспериментальных канала для инструментированных сборок в АЗ;
- 4 горизонтальных канала, выводящих нейтронное излучение в лаборатории;
- 2 канала, выводящих нейтроны для ядерной медицины;
- 12 вертикальных каналов для ядерного легирования кремния;
- 2 канала для нейтронного активационного анализа.
Разумеется, на МБИР можно исследовать любые виды топлива (уран, плутоний, торий), любые материалы оболочек.
Международный центр исследований на базе МБИР[править | править код]
На базе реактора МБИР планируется создать Международный Центр Исследований (МЦИ МБИР).
Многофункциональный высокопоточный реакторный комплекс невозможно создать в малом масштабе или на модульной основе, поэтому высокая стоимость строительства неизбежна. Что возвращает к идее, уже давно продвигаемой МАГАТЭ, о формировании «центров компетенций», в которых один реактор используется в интересах группы пользователей.
Участники МЦИ могут быть как индивидуальными структурами, покупающими ресурс для собственных программ или консорциальными, обеспечивая опосредованное участие членам такого консорциума. Доля в МЦИ будет означать соответствующую долю реакторного нейтронного потока приоритетно резервируемого для участника.
Структурная основа двухкомпонентная: реакторный комплекс, находящийся в собственности РФ и технически управляемый уполномоченной российской организацией ГНЦ НИИАР, и творческая исследовательская составляющая, передаваемая в отдельную структуру Международный Центр Исследований по долгосрочному соглашению.
НИИАР несет обязанности по техническому обеспечению работы реактора и по выполнению программ исследований. И предоставляет дополнительные услуги по лабораторным исследованиям. МЦИ МБИР покрывает операционных расходы реактора и расходы по подготовке, проведению испытаний и послереакторным исследованиям.
Присоединение на этапе строительства обеспечивает приоритетную очередность и преференциальные цены по сравнению с контрактными ценами для партнеров, присоединяющихся на этапе эксплуатации.
Бизнес-схема представляет собой последовательную ступенчатую комбинацию продаж нейтронного потока и обратной цепочки платежей.
См. также[править | править код]
Литература[править | править код]
- Фридман В. Энергетическое трио, Новая платформа // В мире науки № 12, 2013
Ссылки[править | править код]
- 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 (недоступная ссылка)
- Амбициозный проект Росатома. Возведение многоцелевого исследовательского реактора вышло на новый уровень // НГ, 7.12.2020
Примечания[править | править код]
- ↑ Строительство исследовательской ядерной установки Многоцелевой исследовательский реактор на быстрых нейтронах МБИР (ИЯУ МБИР) . Автономная некоммерческая организация «Центр развития ядерного инновационного кластера города Димитровграда Ульяновской области». Дата обращения: 26 декабря 2013.
- ↑ Новости . mbir-rosatom.ru. Дата обращения: 23 ноября 2020.
Это заготовка статьи о ядерной физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |