Высокотемпературный реактор(VHTR)

Типы реакторов.

Реакторы четвертого поколения.

Инженерные сложности.

Инженерные сложности создания быстрых реакторов связаны с целым рядом присущих им особенностей. К их числу относятся: большая энергонапряженность топлива; необходимость обеспечить его интенсивное охлаждение; высокие рабочие температуры теплоносителя, элементов конструкции реактора и оборудования; радиационные повреждения конструкционных материалов, вызванные интенсивным облучением быстрыми нейтронами. Для решения этих новых научно-технических задач и отработки технологии быстрых реакторов потребовалось развитие крупномасштабной научно-исследовательской и опытно-экспериментальной базы с уникальными стендами, а также создание в 1960-1980-е годы целого ряда экспериментальных и демонстрационных энергетических реакторов этого типа в России, США, во Франции, в Великобритании и Германии. Примечательно, что во всех странах в качестве охлаждающей среды - теплоносителя - для быстрых реакторов был выбран натрий, несмотря на то, что он активно реагирует с водой и водяным паром. Решающими достоинствами натрия как теплоносителя стали его исключительно хорошие теплофизические свойства (высокая теплопроводность, большая теплоемкость, высокая температура кипения), низкие затраты энергии на циркуляцию, пониженное коррозионное воздействие на конструкционные материалы реактора, относительная простота его очистки в процессе эксплуатации.

Реакторы четвертого поколения – это совокупность текущих теоретических разработок ядерных реакторов. Не ожидается, что эти проекты будут доступны для коммерческого строительства раньше 2030 года. Реакторы, которые в настоящее время используются во всем мире, считаются реакторами 2 и 3 поколения, в то время как реакторы первого поколения были сняты с производства несколько лет назад.

«Ядерные энергетические системы поколения IV» должны отвечать следующим требованиям:

• устойчивость: обеспечение чистоты воздушной среды, долгосрочной работоспособности систем и эффективного использования топлива для производства энергии повсюду в мире;

• экономическая эффективность;

• безопасность и надежность;

• устойчивость в плане нераспространения и физической защиты.

Список реакторов сокращен для того, чтобы сфокусироваться на самых многообещающих технологиях. Три системы представляют собой тепловые реакторы и три быстрые.

В концепции высокотемпературного реактора используется активная зона с графитовым замедлителем и прямым урановым циклом однократной циркуляции. Выходная температура этого реактора составляет 1000 градусов Цельсия. Активная зона реактора может быть как с призматической блокировкой, так и с засыпкой из шаровых тепловыделяющих элементов. В качестве теплоносителя используются различные газы. В первых реакторах с газовым охлаждением применялся CO2 (главным образом по соображениям экономии), но по мере увеличения рабочих температур газовых реакторов (~1400°С) предпочтение было отдано 4He, химически инертному газу с пренебрежимо малым сечением захвата нейтронов.

Дата добавления: 2015-05-08