Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
БН-1200
Белоярский НПЗ.jpg
ПоколениеПоколение IV
Концепция реактораРеактор-размножитель на быстрых нейтронах
Положение делПланируется / Концепция
Основные параметры активной зоны реактора
Топливо ( делящийся материал )Неизвестный
Энергетический спектр нейтроновБыстрый
Теплоноситель первого контураЖидкий натрий
Использование реактора
Мощность (тепловая)2900 МВт т
Мощность (электрическая)1220 МВт е брутто

Реактор БН-1200 представляет собой натриевую охлаждением на быстрых нейтронах реактора проект, в стадии разработки ОКБМ в Заречном , России. BN-1200 основан на более раннем BN-600 и особенно BN-800 , с которым он имеет ряд общих черт. Название реактора происходит от его номинальной электрической мощности, которая составляет 1220 МВт.

Первоначально часть агрессивного плана расширения, включающего строительство восьми реакторов БН, строительство которых началось в 2012 году, планы по БН-1200 неоднократно сокращались, пока не было заказано только два. Первым было начало строительства Белоярской АЭС в 2015 году с вводом в эксплуатацию в 2017 году, а затем строительство второго блока на том же месте. На возможной новой станции, известной как Южный Урал, в какой-то момент будут размещены еще два БН-1200.

В 2015 году после нескольких незначительных задержек проблемы на недавно построенном БН-800 указали на необходимость модернизации. Строительство БН-1200 было приостановлено на неопределенный срок [1], и Росэнергоатом заявил, что никакого решения о продолжении не будет принято до 2019 года [2].

Фон [ править ]

В быстрых реакторах серии БН используется активная зона, работающая на обогащенном топливе, таком как уран или плутоний с высоким (80%) или, по крайней мере, средним (20%) обогащением . Эта конструкция производит много нейтронов, которые могут покинуть зону активной зоны благодаря своей базовой геометрии и деталям рабочего цикла. Эти нейтроны затем используются для создания дополнительных реакций в «бланкете» материала, обычно природного или даже обедненного урана или тория , где соответственно образуются новые атомы плутония или урана 233. Эти атомы имеют различное химическое поведение и могут быть извлечены из материала бланкета путем базовой переработки. Затем полученный металлический плутоний может быть смешан с другими видами топлива и использован в реакторах обычных конструкций.

Чтобы реакция размножения была положительной и производилась больше топлива, чем использовалось, нейтроны, выпущенные из активной зоны, должны сохранять как можно больше энергии. Кроме того, поскольку сердцевина очень компактна, тепловые нагрузки очень высоки. Оба эти требования приводят к использованию жидкого натрия в качестве хладагента, поскольку он является отличным проводником тепла и в значительной степени прозрачен для нейтронов. Натрий также легко воспламеняется, поэтому необходимо тщательно спроектировать контур первого контура охлаждения, который может безопасно эксплуатироваться, хотя возгорание натрия в воздухе по своей природе не является очень сильным. В альтернативных конструкциях используется свинец.

Хотя плутоний, производимый заводчиками, полезен для производства оружия, существуют более традиционные конструкции, особенно реакторы с графитовым замедлителем, которые позволяют легче генерировать плутоний. Однако эти конструкции преднамеренно работают с низким уровнем энергии из соображений безопасности и не подходят для экономичного производства электроэнергии. Способность селекционера производить больше нового топлива, чем было израсходовано, а также производить электричество, что делает его экономически интересным. Однако на сегодняшний день низкая стоимость уранового топлива делает это непривлекательным. [ необходима цитата ]

История [ править ]

Предыдущие дизайны [ править ]

Сменявшие друг друга советское и российское правительства экспериментировали с заводчиками с 1960-х годов. В 1973 году был построен первый прототип энергетического реактора, реактор БН-350 , который успешно проработал до 1999 года. Этот реактор страдал от почти непрерывной серии возгораний в натриевом теплоносителе, но благодаря его характеристикам безопасности они сдерживались. . Опыт, накопленный с БН-350, привел к созданию несколько более крупной конструкции - реактора БН-600 , который был введен в эксплуатацию в 1980 году и продолжает работать по сей день (по состоянию на 2019 год ).

В 1983 году началось проектирование более крупной установки с явной целью экономичного производства топлива, как реактора БН-800 , а строительство началось в 1984 году. К этому времени недавно был запущен французский Superphénix . У Super Phenix было несколько проблем с запуском, и потребовалось некоторое время для достижения эксплуатационной надежности. Падение цен на уран усилило опасения, сделав концепцию селекционера экономически невыполнимой. В результате чернобыльской катастрофы 1986 года строительство было остановлено до тех пор, пока не появятся новые системы безопасности.

БН-800 претерпел серьезную реконструкцию в 1987 году и более незначительную в 1993 году, но строительство возобновлялось только в 2006 году. Реактор не достиг критического уровня до 2014 года, и дальнейшее продвижение остановилось из-за проблем с конструкцией топлива. Он был перезапущен в 2015 году и достиг полной мощности в августе 2016 года, войдя в коммерческую эксплуатацию.

Концепция дизайна [ править ]

Концепция БН-1200 - это, по сути, усовершенствованная конструкция БН-800, преследующая двойную цель - быть более экономически привлекательной, а также соответствовать пределам безопасности реактора поколения IV . Для улучшения экономических показателей в нем используется новая процедура заправки, которая проще, чем на моделях БН-600 и БН-800, и имеет увеличенный расчетный срок службы до 60 лет. Повышения безопасности являются устранение натриевых трубопроводов внешнего первого контура и пассивный аварийный отвод тепла.

Конструкция имеет коэффициент воспроизводства от 1,2 до 1,3–1,35 для смешанного уран-плутониевого оксидного топлива и 1,45 для нитридного топлива. Карбид бора будет использоваться для внутриреакторной защиты. Номинальная тепловая мощность должна быть 2900 МВт при электрической мощности 1220 МВт. Температура теплоносителя первого контура в промежуточном теплообменнике 550 ° C, в парогенераторе 527 ° C. Ожидается, что общая эффективность составит 42%, чистая 39%. Предполагается, что он будет проектом поколения IV и будет производить электроэнергию по цене 0,65 рубля / кВтч (2,23 цента США / кВтч).

В Всемирной ядерной ассоциации перечисляет БНО-1200 как коммерческий реактор, в отличии от своих предшественников. [3] Также рассматривался вариант еще более крупной конструкции - БН-1600, который во многих отношениях был очень похож на БН-1200.

Планируемое строительство [ править ]

Первоначально предполагалось, что ОКБМ введет в эксплуатацию первый блок с МОКС-топливом в 2020 году, а к 2030 году будет построено восемь блоков (общая выработка 11 ГВт). [4] СПб АЭП также заявляет о причастности к проектированию. Концерн Росэнергоатом учитывал при проектировании и зарубежных специалистов, в частности, Индию и Китай.

В начале 2012 года Научно-технический совет Росатома одобрил строительство реактора БН-1200 на Белоярской АЭС . Техническое проектирование планировалось завершить к 2013 году, а производство оборудования начнется в 2014 году. Строительство начнется в 2015 году с первой загрузкой топлива в 2017 году и полной коммерческой эксплуатацией уже в 2020 году. Второй блок, БН-1200 или БН- 1600, а также, возможно, заводчик БРЕСТ-300 со свинцовым охлаждением. Эти планы были одобрены правительством Свердловской области в июне 2012 г. [5]

Текущее состояние: приостановлено, улучшения дизайна продолжаются [ править ]

Конструкция БН-1200 по проекту будет доработана до экономики, «сопоставимой с ВВЭР-1200». Поскольку проектные улучшения будут сертифицированы, решение о начале строительства приниматься не будет. [2]

Всего два БН-1200 остаются в российском генеральном плане строительства атомной электростанции, который включает еще девять реакторов других типов. В данном отчете предлагается один БН-1200 в двух местах: Белоярске и Южном Урале. Остальные представляют собой смесь ВВЭР-600 и ВВЭР-ТОИ . [6]

См. Также [ править ]

  • Реактор БН-350
  • Реактор БН-600
  • Реактор БН-800
  • Реактор IV поколения

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Россия откладывает БН-1200, чтобы улучшить конструкцию топлива" . Мировые ядерные новости. 16 апреля 2015 . Проверено 19 апреля 2015 года .
  2. ^ а б Далтон, Дэвид, изд. (22 марта 2016 г.). « „ Нет решения“О Белоярской БН-1200 До 2019 года» . NucNet .
  3. ^ http://www.world-nuclear.org/info/Current-and-Future-Generation/Fast-Neutron-Reactors/#tablestyle
  4. ^ "Россия нацелена на 2030 год для БН-1200" . мировые ядерные новости . 22 июля 2014 г.
  5. ^ Большой реактор на быстрых нейтронах одобрен для Белоярска
  6. ^ «Россия построит 11 новых ядерных реакторов к 2030 году» . мировые ядерные новости . 10 августа 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Реакторные установки» . Официальный сайт . Архивировано из оригинала на 4 августа 2018 года . Проверено 16 марта 2019 . (Возможная обновленная ссылка: Реакторы на быстрых нейтронах )
  • "Реактор на быстрых нейтронах БН-1200" (PDF) .- на официальном pdf ОКБМ Африкантов (на английском языке)