Реакторы на быстрых нейтронах (БН)

Достоинства:
1. Этот тип реакторов позволяет практически полностью использовать атомное топливо, т.к. коэффициент воспроизводства больше 1. Это связано с:
a. Практически каждое поглощение нейтрона ядром горючего приводит к процессу деления, т.е.
b. Количество БН существенно больше, чем при делении на тепловых нейтронах
c. Доля паразитических захватов нейтронов мала, из-за того, что паразитическое сечение конструционных материалов мало
d. Значительная доля деления U238 при взаимодействии с БН.

2. Этот тип реактора позволяет использовать жаростойкие материалы (в т.ч. нерж. Сталь)

3. Слабое поглощение нейтронов продуктами деления.

4. Более равномерное поле нейтронного потока по объему АЗ

5. Использование в качестве теплоносителя жидких Ме.
a. Na – малое сечение захвата, маленький коэффициент замедления нейтронов. Высокая температура кипения при малом давлении (до 750 град). Реализована 550 град. Хорошие теплофизические свойства.

6. Нет ЗАМЕДЛИТЕЛЯ!

Недостатки:
1. Трудность обеспечения надежного теплосъема из АЗ реактора. Из-за необходимости получения коэффициента воспроизводства, необходимо обогащать топливо до 20-21%. Из-за низкого сечения захвата ТВЭЛы располагают компактно в АЗ. qv около 500. Размеры АЗ – меньше при той же мощности. Для увеличения поверхности контакта используют ТВЭЛы малого диаметра – проблемы изготовления и дистанционирования

2. Токсичность Pu239.

3. Сложность управления реактора – мала доля запаздывающих нейтронов и малым временем их жизни.

4. Использование Na
— Наведенная радиоактивность
— Активно взаимодействует с водой и кислородом
— температура плавления – 97 град. – при пуске Na плавится с помощью электроподогревателей мощностью 25 МВт

Общая характеристика:
1. Высокая степень обогащения

2. Нет ЗАМЕДЛИТЕЛЯ!

3. Значительная глубина выгорания 230 Мвтсут/кг

4. Классификация
i. По способу размещения топливного сырья:
1. Однозонные
a. В перспективе
2. Двухзонные
a. Сейчас используются
b. Топливное сырье – на периферии АЗ, играя роль отражателя и зону воспроизводства
c. В центральной части – обогащенное топливо

ii. По признаку конструктивного исполнения
1. С петлевой компоновкой
2. С интегральной

Конструкция:
а) б) в) — Схемы включения агрегатов и узлов первого контура в тракт теплоносителя при петлевой компоновке реактора. В петлевой схеме агрегаты разделены трубопроводами. Это удобно при ремонте и эксплуатации, но с точки зрения утечек – это недостаток. Реактор размещается в баке с крышкой. Бак имеет снаружи рубашку, позволяющую при течи исключить попадание Na в среду. Там же производиться его разогрев при пуске. В объеме бака над Na располагается Ar. Движение теплоносителя в АЗ может быть как нисходящие так и восходящие. При нисходящем движении отсутствует всплытие кассет, температура Na в баке более низкая, чем при восходящем, но практике используют восходящее, ибо в случае отказа насоса используется естественная циркуляция Na. m примерно равно 3.
1. Корпус (нерж. сталь)
2. АЗ
3. Насос
4. Промежуточный теплообменник
5. Направляющий кожух холодного теплоносителя

г) – схема размещения оборудования при интегральной компоновке.
1. Корпус (нерж. сталь)
2. Насос
3. Уровни Na при циркуляции его в контуре
4. Бак горячего Na
5. Промежуточный теплообменник
6. АЗ
7. Напорная камера

ТВЭЛы – стержневые. Диаметр – 4..6.9 мм. Состоит из трех частей: центральная часть – обогащенная UO2, внизу и вверху – U из отвала, или природный U. Оболочка – нерж. сталь. ТВЭЛы объединяются в кассеты (шестигранные). Хвостовик устанавливается в напорную камеру. Дистанционирование осуществляется за счет спиральной навивки проволоки. Работа реактора очень чувствительна к прогибу ТВЭЛов.

На белоярской АЭС – БН600 — интегральный. Высота АЗ – 0.75, диаметр 2.05 м. Имеется 3 петли. Давление Na -1 Мпа, t –на входе 380, на выходе – 550. Скорость Na – 9 м/с. Аз разделена на 2е зоны – центральная x=21.4%, периферийная 29.4%. Число кассет – 392, по 127 ТВЭЛов, с диаметром ТВЭЛа 6.9 мм. СУЗ – 18 штук – компенсация избыточной реактивности, 2 – регулирование мощности, 6 –для аварийной защиты. Боковая защита – из 2 частей: Внутренняя – 169 кассеты и внешняя 231 кассета, время пребывания 2.4 года, 7.3 года. Компания – 150 сут.

Реактор в Шевченко – петлевая компоновка, ТВЭЛы – 6мм.

Спонсор:
блог про путешествия — отличный источник информации для всех туристов.


Оставить комментарий





Статистика

Рейтинг@Mail.ru