Быст­рые и теп­ло­вые ре­ак­то­ры по­ра­бо­та­ют в паре

Аватар пользователя Ctavr

Текст: Ольга Ган­жур

Почти все атом­щи­ки при­зна­ют, что без быст­рых ре­ак­то­ров бу­ду­щее атом­ной энер­ге­ти­ки невоз­мож­но. А что будет с теп­ло­вы­ми уста­нов­ка­ми? Кон­цеп­ция внед­ре­ния бри­де­ров еще не вы­бра­на, но, ка­жет­ся, чаша весов по­сте­пен­но скло­ня­ет­ся в сто­ро­ну двух­ком­по­нент­ной си­сте­мы.

В се­го­дняш­ней Рос­сии сло­жи­лись две ос­нов­ные кон­цеп­ции раз­ви­тия ядер­ной энер­ге­ти­ки. Обе под­ра­зу­ме­ва­ют за­мы­ка­ние ядерно-​топливного цикла, но на ос­но­ве раз­ных тех­но­ло­гий. Пер­вая кон­цеп­ция — двух­ком­по­нент­ная. Она пред­по­ла­га­ет во­вле­че­ние быст­рых ре­ак­то­ров в уже сло­жив­шу­ю­ся си­сте­му, ос­но­ван­ную на теп­ло­вых уста­нов­ках.

Бри­де­ры в такой си­сте­ме будут не толь­ко вы­ра­ба­ты­вать элек­тро­энер­гию, но и ре­шать про­бле­мы ядер­ной энер­ге­ти­ки: уни­что­жать дол­го­жи­ву­щие вы­со­ко­ак­тив­ные РАО и на­ра­ба­ты­вать ма­те­ри­а­лы для вос­про­из­вод­ства топ­ли­ва. В эту кон­цеп­цию впи­сы­ва­ют­ся ре­ак­то­ры с на­три­е­вым теп­ло­но­си­те­лем. Про­дви­га­ет па­ра­диг­му двух­ком­по­нент­ной си­сте­мы кон­церн «Рос­энер­го­атом». Он де­ла­ет став­ку на про­ект ре­ак­то­ра БН-1200 с ко­эф­фи­ци­ен­том вос­про­из­вод­ства 1,2 — то есть одна такая уста­нов­ка будет про­из­во­дить топ­ли­во для себя и для двух ре­ак­то­ров типа ВВЭР( име­ет­ся ввиду под­пит­ка ре­ак­то­ров ВВЭР -МОХ топ­ли­вом мое). При этом БН-1200 ра­бо­та­ет на MOX-​топливе, а ВВЭР — на ок­сид­ном топ­ли­ве и ча­стич­но на MOX.

Вто­рая кон­цеп­ция — од­но­ком­по­нент­ная — во­пло­ще­на в про­ек­те «Про­рыв». Тут нет места теп­ло­вым ре­ак­то­рам. Ре­ак­тор со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем ра­бо­та­ет на нит­рид­ном топ­ли­ве с ко­эф­фи­ци­ен­том вос­про­из­вод­ства выше еди­ни­цы. Кон­цеп­ция пред­по­ла­га­ет, что по мере ис­те­че­ния срока экс­плу­а­та­ции теп­ло­вые ре­ак­то­ры по­сте­пен­но будут ухо­дить из энер­го­си­сте­мы, им на смену при­дут быст­рые рек­то­ры.

БРЕСТ на пике по­пу­ляр­но­сти


В 2010 году, когда ра­бо­ты по со­зда­нию новой тех­но­ло­ги­че­ской плат­фор­мы в рам­ках ФЦП «Ядер­ные энер­го­тех­но­ло­гии но­во­го по­ко­ле­ния на пе­ри­од 2010–2015 годов и на пер­спек­ти­ву до 2020 года» толь­ко на­чи­на­лись, в ру­ко­вод­стве Ро­са­то­ма при­о­ри­тет­ной счи­та­лась пер­вая кон­цеп­ция.

Петр Щед­ро­виц­кий, за­ни­мав­ший в то время долж­ность за­ме­сти­те­ля ген­ди­рек­то­ра госкор­по­ра­ции по стра­те­ги­че­ско­му раз­ви­тию и воз­глав­ляв­ший ди­рек­цию по научно-​техническому ком­плек­су, писал: «Про­ект со­зда­ния новой тех­но­ло­ги­че­ской плат­фор­мы (НТП) преду­смат­ри­ва­ет раз­ви­тие на­три­е­вой тех­но­ло­гии в ре­ак­то­ро­стро­е­нии (БН-​реакторы), в первую оче­редь, в на­прав­ле­нии оп­ти­ми­за­ции технико-​экономических ха­рак­те­ри­стик АЭС на базе этого типа ре­ак­то­ра <…> Необ­хо­ди­мым тре­бо­ва­ни­ем для пе­ре­хо­да на НТП яв­ля­ет­ся фор­ми­ро­ва­ние эф­фек­тив­но­го за­мы­ка­ния ЯТЦ, вклю­чая раз­ра­бот­ку и внед­ре­ние про­мыш­лен­ной тех­но­ло­гии пе­ре­ра­бот­ки ОЯТ как теп­ло­вых, так и быст­рых ре­ак­то­ров» 1.

Стоит от­ме­тить, что на ран­них ста­ди­ях раз­ра­бот­ки ФЦП стро­ить опытно-​демонстрационный энер­го­ком­плекс на базе ре­ак­то­ра БРЕСТ-​ОД-300 не пред­по­ла­га­лось вовсе. Фи­нан­си­ро­ва­ние пла­ни­ро­ва­лось на­пра­вить на раз­ра­бот­ку ком­мер­че­ско­го БН, про­ек­тов свин­цо­во­го и свинцово-​висмутового быст­рых ре­ак­то­ров (СВБР) малой мощ­но­сти (100 МВт), а также пла­ву­чей АЭС 2.

В сен­тяб­ре 2011 года ра­бо­ты по со­зда­нию новой тех­но­ло­ги­че­ской плат­фор­мы объ­еди­ни­ли в про­ек­те «Про­рыв». В 2013 году в ФЦП внес­ли из­ме­не­ния: СВБР было ре­ше­но со­зда­вать за счет соб­ствен­ных средств, а бюд­жет­ное фи­нан­си­ро­ва­ние пе­ре­бро­сить на стро­и­тель­ство ОДЭК с БРЕСТ-​ОД-300 3. На­уч­ным ру­ко­во­ди­те­лем «Про­ры­ва» стал Ев­ге­ний Ада­мов, ко­то­рый в про­шлом вы­сту­пал кри­ти­ком быст­рых ре­ак­то­ров с на­три­е­вым теп­ло­но­си­те­лем. На пер­вом этапе его по­зи­ция была до­ста­точ­но жест­кой и од­но­знач­ной: от на­трия надо от­ка­зы­вать­ся по при­чине его вы­со­кой го­рю­че­сти. «В одном по­жа­ре на­три­е­во­го ре­ак­то­ра сго­рит вся атом­ная энер­ге­ти­ка» — такие слова при­пи­сы­ва­ют Ада­мо­ву.

Про­ект «Про­рыв» осу­ществ­ля­ет­ся в рам­ках фе­де­раль­ной це­ле­вой про­грам­мы «Ядер­ные энер­го­тех­но­ло­гии но­во­го по­ко­ле­ния на пе­ри­од 2010‒2015 годов и на пер­спек­ти­ву до 2020 года». То есть все ис­сле­до­ва­ния, а также за­куп­ка обо­ру­до­ва­ния в рам­ках «Про­ры­ва» фи­нан­си­ру­ют­ся в ос­нов­ном за счет гос­бюд­же­та Рос­сии.
День­ги на­прав­ля­ют­ся через блок управ­ле­ния ин­но­ва­ци­я­ми Ро­са­то­ма, в ка­че­стве си­стем­но­го ин­те­гра­то­ра вы­сту­па­ет «ИТЦП «Про­рыв», ко­то­рый ко­ор­ди­ни­ру­ет про­ве­де­ние те­ма­ти­че­ских НИР и ОКР, от­чи­ты­ва­ясь по итогу перед БУИ.
В рам­ках про­ек­та «Про­рыв» раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся два ре­ак­то­ра на быст­рых ней­тро­нах: с на­три­е­вым теп­ло­но­си­те­лем мощ­но­стью 1200 МВт (БН-1200) и со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем мощ­но­стью 300 МВт (БРЕСТ).

К тому же он на­уч­ный ру­ко­во­ди­тель НИ­КИ­ЭТа — ин­сти­ту­та, ко­то­рый пер­вым в от­рас­ли начал ра­бо­ты по свин­цо­вым ре­ак­то­рам. Имен­но Ада­мов в 1980-х годах при­гла­сил в ин­сти­тут про­фес­со­ра Вик­то­ра Ор­ло­ва — ав­то­ра кон­цеп­ции быст­ро­го ре­ак­то­ра с «есте­ствен­ной без­опас­но­стью» БРЕСТ.

Надо ска­зать, что, став на­уч­ным ру­ко­во­ди­те­лем «Про­ры­ва», Ада­мов ни разу пуб­лич­но не вы­ска­зал­ся кри­ти­че­ски о БН-1200 и не на­звал про­ект БРЕСТ-​ОД-300 един­ствен­ным при­о­ри­те­том. Воз­мож­но, его по­зи­ция смяг­чи­лась под вли­я­ни­ем кол­лег по «Про­ры­ву», среди ко­то­рых были такие ав­то­ри­тет­ные спе­ци­а­ли­сты, как глав­ный кон­струк­тор ре­ак­то­ров на быст­рых ней­тро­нах «ОКБМ Аф­ри­кан­тов» Борис Ва­си­льев и за­ме­сти­тель ген­ди­рек­то­ра ФЭИ Вла­ди­мир По­плав­ский.

Несмот­ря на это, и в «Про­ры­ве», и в целом в от­рас­ли стали скло­нять­ся к кон­цеп­ции од­но­ком­по­нент­ной атом­ной энер­ге­ти­ки. Все чаще зву­ча­ло мне­ние, что необ­хо­ди­мо от­ка­зать­ся от рас­хо­дов на раз­ра­бот­ку БН-1200 (мол, на­три­е­вые ре­ак­то­ры в стране есть, с их пре­иму­ще­ства­ми и недо­стат­ка­ми все ясно), лучше все ре­сур­сы со­сре­до­то­чить на про­ек­те БРЕСТ-​ОД-300, ко­то­рый сулит боль­шие пер­спек­ти­вы (см. Справ­ку).

В ин­тер­вью «Атом­но­му экс­пер­ту» Вла­ди­мир По­плав­ский, ве­ду­щий рос­сий­ский спе­ци­а­лист по быст­рым на­три­е­вым ре­ак­то­рам, от­ме­чал: «Есть риск, что про­ект БН-1200, как в свое время про­ект БН-800, будет от­ло­жен в дол­гий ящик. Про­ек­ту БН-1200 в от­рас­ли сей­час про­ти­во­по­став­ля­ет­ся про­ект БР-1200 — свин­цо­вый ре­ак­тор. ( на АШ можно по­чи­тать тут https://aftershock.news/?q=node/417663)

Мно­гие пред­ста­ви­те­ли ру­ко­вод­ства счи­та­ют, что нужно бро­сить все силы и сред­ства на его раз­ра­бот­ку, по­то­му что по неко­то­рым ха­рак­те­ри­сти­кам он дол­жен пре­взой­ти на­три­е­вый ре­ак­тор». Пол­ный текст этого ин­тер­вью был опуб­ли­ко­ван в АЭ № 5 (47).

<


БРЕСТ-​ОД-300 — раз­ра­ба­ты­ва­е­мый в на­сто­я­щее время в Рос­сии про­ект ре­ак­то­ра на быст­рых ней­тро­нах со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем, двух­кон­тур­ной схе­мой от­во­да тепла к тур­бине и за­кри­ти­че­ски­ми па­ра­мет­ра­ми пара. В ка­че­стве топ­ли­ва пла­ни­ру­ет­ся ис­поль­зо­вать мо­но­нит­рид­ную ком­по­зи­цию урана, плу­то­ния и ми­нор­ных ак­ти­но­и­дов. Ре­ак­тор спо­со­бен за одну кам­па­нию «сжи­гать» до 80 кг как «соб­ствен­ных» ак­ти­но­и­дов, так и по­лу­чен­ных из об­лу­чен­но­го ядер­но­го топ­ли­ва дру­гих АЭС.

Со­че­та­ние при­род­ных свойств свин­цо­во­го теп­ло­но­си­те­ля, мо­но­нит­рид­но­го топ­ли­ва, фи­зи­че­ских ха­рак­те­ри­стик быст­ро­го ре­ак­то­ра, кон­струк­тор­ских ре­ше­ний ак­тив­ной зоны и кон­ту­ров охла­жде­ния, по утвер­жде­ни­ям раз­ра­бот­чи­ков, вы­во­дит БРЕСТ на ка­че­ствен­но новый уро­вень без­опас­но­сти и обес­пе­чи­ва­ет его устой­чи­вость (ядер­ную без­опас­ность) без сра­ба­ты­ва­ния ак­тив­ных средств ава­рий­ной за­щи­ты в крайне тя­же­лых ава­ри­ях.

В ре­ак­то­ре будет бес­чех­ло­вая ак­тив­ная зона. Это по­ло­жи­тель­но ска­жет­ся на без­опас­но­сти и поз­во­лит умень­шить ме­тал­ло­ем­кость уста­нов­ки на 30 %. В ак­тив­ной зоне будут две ра­ди­аль­ные под­зо­ны. Это поз­во­лит ре­гу­ли­ро­вать ком­по­нен­ты си­сте­мы непо­сред­ствен­но в гео­мет­рии ак­тив­ной зоны, что упро­ща­ет кон­струк­цию ре­ак­то­ра.

Кор­пус БРЕСТ-​ОД-300 ре­ши­ли сде­лать ме­тал­ло­бе­тон­ным. Кон­струк­ция поз­во­лит ис­клю­чить по­те­ри ме­тал­ло­но­си­те­ля.

От­ли­чи­тель­ные осо­бен­но­сти па­ро­ге­не­ра­то­ра БРЕСТ — двух­кон­тур­ная ком­по­нов­ка, витая теп­ло­об­мен­ная часть и мо­но­ме­тал­ли­че­ская труб­ка (без свар­ных со­еди­не­ний по всей длине). Уже раз­ра­бо­тан новый ма­те­ри­ал для тру­бок па­ро­ге­не­ра­то­ров, ра­бо­то­спо­соб­ный как в свин­цо­вой, так и в па­ро­во­дя­ной среде. В кон­струк­ции ПГ при­ме­не­ны дрос­сель­ные встав­ки, ко­то­рые огра­ни­чи­ва­ют рас­ход при ава­рии с раз­ры­вом труб­ки.

 

Двух­ком­по­нент­ность снова в моде


Бук­валь­но за по­след­ние пару лет кон­цеп­ция двух­ком­по­нент­ной атом­ной энер­ге­ти­ки вновь стала по­пу­ляр­ной. Воз­мож­но, при­шло осо­зна­ние, что до ре­а­ли­за­ции кон­цеп­ции свин­цо­во­го ре­ак­то­ра еще очень да­ле­ко. БРЕСТ-​ОД-300 — экс­пе­ри­мен­таль­ная, а не ком­мер­че­ская уста­нов­ка, да и ее стро­и­тель­ство пока не на­ча­лось. Вы­да­ча ли­цен­зии на со­ору­же­ние ожи­да­лась в конце года, но сей­час у раз­ра­бот­чи­ков уже нет уве­рен­но­сти в этом.

На меж­ду­на­род­ной научно-​технической кон­фе­рен­ции «Ин­но­ва­ци­он­ные про­ек­ты и тех­но­ло­гии ядер­ной энер­ге­ти­ки», ко­то­рая про­шла в ок­тяб­ре в НИ­КИ­ЭТе, глав­ный кон­струк­тор БРЕСТ-​ОД-300 Вадим Ле­ме­хов ска­зал: «К со­жа­ле­нию, за­ко­но­да­тель­ство в об­ла­сти ли­цен­зи­ро­ва­ния ядер­ных уста­но­вок из­ме­ни­лось.

Рань­ше на ли­цен­зи­ро­ва­ние атом­ной элек­тро­стан­ции от­во­дил­ся один год. Сей­час та­ко­го нор­ма­ти­ва нет. Но до­ку­мен­ты по­да­ны, и я на­де­юсь, что у над­зор­ных ор­га­нов какая-​то со­весть есть. Про­бле­мы в ли­цен­зи­ро­ва­нии свя­за­ны с рас­чет­ны­ми ме­то­ди­ка­ми и их до­ка­за­тель­но­стью в части кор­пу­са ре­ак­то­ра. По­сколь­ку кор­пус, в ко­то­ром есть вза­и­мо­дей­ствие ме­талл (теп­ло­но­си­тель. — Прим. ред.) — бетон, яв­ля­ет­ся ин­но­ва­ци­он­ным, то в части обос­но­ван­но­сти этого ре­ше­ния я ожи­даю каких-​то боль­ших во­про­сов со сто­ро­ны над­зор­но­го ор­га­на».

Между тем в «Рос­энер­го­ато­ме» со­зда­ли про­ект­ный офис «Новая плат­фор­ма». Его важ­ней­шая за­да­ча — раз­ра­бот­ка об­ли­ко­во­го про­ек­та про­мыш­лен­но­го энер­го­ком­плек­са на базе БН-1200 с за­мкну­тым ядер­ным топ­лив­ным цик­лом. Кроме того, спе­ци­а­ли­сты офиса от­ве­ча­ют за раз­ра­бот­ку и ре­а­ли­за­цию про­грам­мы НИОКР по пе­ре­во­ду БН-800 на пол­ную за­груз­ку MOX-​топливом, а также за прак­ти­че­ское ре­ше­ние во­про­са по­вы­ше­ния вы­го­ра­ния и дли­тель­но­сти топ­лив­ной кам­па­нии в ре­ак­то­рах БН с целью уве­ли­че­ния эф­фек­тив­но­сти их топ­ли­во­ис­поль­зо­ва­ния и, в ко­неч­ном счете, — улуч­ше­ния эко­но­ми­че­ских по­ка­за­те­лей. «Рос­энер­го­атом» явно на­це­лен на строй­ку, раз вкла­ды­ва­ет­ся в эти ра­бо­ты.

Глав­ный тех­но­лог про­ект­но­го офиса Вла­ди­мир Тро­я­нов (ранее за­ни­мал ана­ло­гич­ную долж­ность в «Про­ры­ве») прямо го­во­рит: «Когда дру­зья меня спра­ши­ва­ют, чем я за­ни­ма­юсь в кон­церне, я в шутку от­ве­чаю: при­ла­гаю все уси­лия к тому, чтобы был со­ору­жен пятый блок Бе­ло­яр­ской АЭС с ре­ак­то­ром БН-1200. Когда я уви­дел, что этот про­ект попал в зону риска, мне стало обид­но. Это не со­от­вет­ству­ет моим убеж­де­ни­ям, по­это­му я и пошел в кон­церн — по­пы­тать­ся по­мочь».

БН-1200 —
про­ек­ти­ру­е­мый се­рий­ный ре­ак­тор на быст­рых ней­тро­нах.
Элек­три­че­ская мощ­ность — 1220 МВт.

Ар­гу­мен­ты за: Тех­но­ло­гия хо­ро­шо про­ра­бо­та­на (успеш­но экс­плу­а­ти­ру­ют­ся блоки с ре­ак­то­ра­ми БН-600 и БН-800). Ре­ак­тор может по­треб­лять как ок­сид­ное, так и нит­рид­ное топ­ли­во. На пло­щад­ке Бе­ло­яр­ской АЭС после стро­и­тель­ства БН-800 есть вся необ­хо­ди­мая ин­фра­струк­ту­ра для стро­и­тель­ства но­во­го блока с быст­рым ре­ак­то­ром.

Ар­гу­мен­ты про­тив: На­трий горит в воз­ду­хе и дру­гих окис­ля­ю­щих сре­дах, а при со­еди­не­нии его с водой или ком­по­нен­та­ми бе­то­на вы­де­ля­ет­ся взры­во­опас­ный во­до­род. Из-за вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры жид­ко­го на­трия (370 °C на входе в ак­тив­ную зону и 550 °C — на вы­хо­де) ком­по­нен­ты энер­го­бло­ка необ­хо­ди­мо из­го­тав­ли­вать из кор­ро­зи­он­но­стой­ких ма­те­ри­а­лов, что неде­ше­во.

Со­сто­я­ние работ по про­ек­ту: Тех­ни­че­ский про­ект готов и до­ра­бо­тан с уче­том тре­бо­ва­ний НТС к эко­но­ми­ке. Про­во­дит­ся ана­лиз энер­го­ком­плек­са ПЭК БН-1200 в целом и его со­став­ных ча­стей при ра­бо­те в за­мкну­том ЯТЦ на MOX-​топливе в со­ста­ве атом­ной энер­ге­ти­ки Рос­сии, раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся ин­ве­сти­ци­он­ный про­ект энер­го­бло­ка БН-1200.

БРЕСТ-​ОД-300 —
про­ект ре­ак­то­ров на быст­рых ней­тро­нах со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем, двух­кон­тур­ной схе­мой от­во­да тепла к тур­бине и за­кри­ти­че­ски­ми па­ра­мет­ра­ми пара.

Ар­гу­мен­ты за: Свой­ства ос­нов­ных ком­по­нен­тов БРЕСТ (свин­цо­вый теп­ло­но­си­тель и плот­ное нит­рид­ное топ­ли­во) «есте­ствен­ным об­ра­зом» ис­клю­ча­ют два клас­са наи­бо­лее тя­же­лых ава­рий: с некон­тро­ли­ру­е­мым ро­стом мощ­но­сти и по­те­рей от­во­да тепла. За счет упро­ще­ния си­стем без­опас­но­сти (по срав­не­нию с ВВЭР) может быть до­стиг­ну­та эко­но­ми­че­ская кон­ку­рен­то­спо­соб­ность.

Ар­гу­мен­ты про­тив: Нет ре­фе­рент­ных уста­но­вок и пол­но­мас­штаб­ных свин­цо­вых стен­дов ни в РФ, ни в мире, что услож­ня­ет про­ве­де­ние НИОКР и ве­ри­фи­ка­цию ре­зуль­та­тов. Может ра­бо­тать толь­ко на нит­рид­ном топ­ли­ве, раз­ра­бот­ка ко­то­ро­го еще ве­дет­ся.

Со­сто­я­ние работ по про­ек­ту: Го­то­вы про­ект энер­го­бло­ка и тех­ни­че­ский про­ект ре­ак­тор­ной уста­нов­ки БРЕСТ-​ОД-300, на сле­ду­ю­щий год за­пла­ни­ро­ва­но на­ча­ло стро­и­тель­ства. Тех­ни­че­ский про­ект обос­но­ван на мало- и сред­не­мас­штаб­ных стен­дах и ра­бо­чих участ­ках, рас­чет­но обос­но­ван по ве­ри­фи­ци­ро­ван­ным про­грамм­ным сред­ствам. Раз­ра­бот­чи­ки вы­пол­ни­ли все клю­че­вые па­ра­мет­ры, ука­зан­ные в тех­ни­че­ском за­да­нии на раз­ра­бот­ку про­ек­та. По­лу­че­на ли­цен­зия на раз­ме­ще­ние.

В ав­гу­сте пра­ви­тель­ство РФ утвер­ди­ло схему тер­ри­то­ри­аль­но­го пла­ни­ро­ва­ния в об­ла­сти энер­ге­ти­ки. Она пред­по­ла­га­ет, что до 2030 года в стране будут по­стро­е­ны два энер­го­бло­ка с ре­ак­то­ра­ми БН-1200. Пер­вый — на Бе­ло­яр­ской АЭС, вто­рой — на пло­щад­ке Юж­но­ураль­ской АЭС в Че­ля­бин­ской об­ла­сти.

В сен­тяб­ре НТС Ро­са­то­ма ре­ко­мен­до­вал раз­ра­бо­тать сце­на­рий раз­ви­тия двух­ком­по­нент­ной си­сте­мы на ос­но­ве теп­ло­вых и быст­рых ре­ак­то­ров. «На се­го­дняш­ний день су­ще­ству­ет лег­ко­вод­ная энер­ге­ти­ка, и глав­ной тех­но­ло­ги­ей у нас яв­ля­ет­ся ВВЭР. Ясно всем, что эта тех­но­ло­гия имеет вре­мен­ное огра­ни­че­ние по топ­ли­ву.

Мы уже се­го­дня долж­ны го­то­вить­ся к тому, что в си­сте­му долж­ны прий­ти быст­рые ре­ак­то­ры, ко­то­рые, по­ми­мо за­да­чи про­из­вод­ства элек­тро­энер­гии, будут ре­шать про­бле­му вос­про­из­вод­ства топ­ли­ва, — по­яс­ня­ет Вла­ди­мир Асмо­лов, со­вет­ник ген­ди­рек­то­ра Ро­са­то­ма, пред­се­да­тель НТС № 1 «Ядерно-​энергетические уста­нов­ки и атом­ные стан­ции». — Ми­ни­мум на сто лет мы об­ре­че­ны на двух­ком­по­нент­ность. Надо ре­шать очень много во­про­сов: тех­но­ло­ги­че­ских, си­стем­ных. Мы долж­ны ре­шать, как наи­бо­лее эф­фек­тив­но прий­ти к тому, что неиз­беж­но».

В ок­тяб­ре в СМИ по­яви­лась но­вость: «до­рож­ную карту» про­ек­та стро­и­тель­ства в Рос­сии но­во­го ком­мер­че­ско­го энер­го­бло­ка АЭС с ре­ак­то­ром на быст­рых ней­тро­нах БН-1200 пла­ни­ру­ет­ся раз­ра­бо­тать к весне 2017 года. Это сле­ду­ет из ма­те­ри­а­лов на сайте за­ку­пок Ро­са­то­ма.

«До­рож­ная карта» долж­на со­дер­жать набор вза­и­мо­свя­зан­ных работ по ос­нов­ным эта­пам жиз­нен­но­го цикла энер­го­бло­ка до мо­мен­та энер­ге­ти­че­ско­го пуска го­лов­но­го блока БН-1200, вклю­чая его кон­трак­та­цию, НИОКР, раз­ра­бот­ку, со­гла­со­ва­ние и утвер­жде­ние необ­хо­ди­мой до­ку­мен­та­ции, по­лу­че­ние раз­ре­ше­ний и ли­цен­зий, из­го­тов­ле­ние, транс­пор­ти­ров­ку и мон­таж обо­ру­до­ва­ния, пуско-​наладочные ра­бо­ты и ввод блока в экс­плу­а­та­цию, обу­че­ние пер­со­на­ла.

 

Ми­ха­ил Ску­пов,
за­ме­сти­тель ген­ди­рек­то­ра ВНИ­ИН­Ма им. А. А. Боч­ва­ра, ру­ко­во­ди­тель цен­тра от­вет­ствен­но­сти объ­еди­нен­но­го про­ек­та «Раз­ра­бот­ка твэ­лов и ТВС со СНУП-​топливом, тех­но­ло­гий для их про­из­вод­ства».

 

Как дела с нит­ри­дом? Ка­ко­вы ос­нов­ные ре­зуль­та­ты ис­сле­до­ва­ний по нит­рид­но­му топ­ли­ву в рам­ках про­ек­та «Про­рыв» на се­го­дняш­ний день?
На се­го­дняш­ний день экс­пе­ри­мен­таль­ная про­грам­ма под­ра­зу­ме­ва­ет ис­пы­та­ния 15 сбо­рок со СНУП-​топливом в энер­ге­ти­че­ском ре­ак­то­ре БН-600 и 16 сбо­рок — в ис­сле­до­ва­тель­ском ре­ак­то­ре БОР-60. Из­го­тов­ле­ние всех ЭТВС БН-600 в этом году за­вер­ше­но, а из­го­тов­ле­ние сбо­рок БОР-60 за­вер­шит­ся в 2018 году. Ос­нов­ные ис­сле­до­ва­тель­ские ре­зуль­та­ты — ма­те­ри­а­лы по­сле­ре­ак­тор­ных ис­сле­до­ва­ний пер­вой сбор­ки экс­пе­ри­мен­таль­но­го сме­шан­но­го нит­рид­но­го топ­ли­ва, об­лу­чен­но­го в ре­ак­то­ре ­БН-600. В части ка­пи­таль­но­го стро­и­тель­ства со­ору­же­ние мо­ду­ля фаб­ри­ка­ции СНУП-​топлива ве­дет­ся по плану.

Какие про­бле­мы, во­про­сы на дан­ном этапе для раз­ра­бот­чи­ков прин­ци­пи­аль­но важны?
Важно по­вы­сить до­пу­сти­мую глу­би­ну вы­го­ра­ния СНУП-​топлива, чтобы до­стичь необ­хо­ди­мых эко­но­ми­че­ских по­ка­за­те­лей топ­лив­но­го цикла. Се­го­дня мы ори­ен­ти­ру­ем­ся на старт ре­ак­то­ра БРЕСТ с топ­ли­вом, рас­счи­тан­ным на пре­дель­ную глу­би­ну вы­го­ра­ния 6 % тя­же­лых ато­мов. Ам­би­ци­оз­ные планы под­ра­зу­ме­ва­ют удво­е­ние этой ве­ли­чи­ны в ре­зуль­та­те ком­плек­са НИОКР. Чтобы до­стичь вы­со­ких экс­плу­а­та­ци­он­ных по­ка­за­те­лей, раз­ра­бо­та­на и со­гла­со­вы­ва­ет­ся со­от­вет­ству­ю­щая на­уч­ная под­про­грам­ма, рас­счи­тан­ная на сред­не­сроч­ную пер­спек­ти­ву.

Рас­ска­жи­те о плане работ на бли­жай­ший год.
На бли­жай­шее время за­пла­ни­ро­ван целый ком­плекс работ, на­це­лен­ный на по­лу­че­ние по­сле­ре­ак­тор­ных дан­ных по топ­ли­ву. Это ка­са­ет­ся, в первую оче­редь, сбо­рок БН-600: как ми­ни­мум че­ты­ре экс­пе­ри­мен­таль­ные сбор­ки пред­по­ла­га­ет­ся ис­сле­до­вать в НИ­И­А­Ре в сле­ду­ю­щем году. Ну и, как я уже от­ме­тил, будут ин­тен­сив­но про­во­дить­ся ра­бо­ты по по­вы­ше­нию до­пу­сти­мой глу­би­ны вы­го­ра­ния: рас­чет­ные ис­сле­до­ва­ния, по­лу­че­ние до­пол­ни­тель­ных дан­ных по до­ре­ак­тор­ным свой­ствам СНУП-​топлива, со­вер­шен­ство­ва­ние кон­струк­ции твэ­лов и кон­струк­ци­он­ных ма­те­ри­а­лов ак­тив­ной зоны. Также в сле­ду­ю­щем году СХК дол­жен за­вер­шить стро­и­тель­ство за­во­да, после чего нач­нет­ся от­ра­бот­ка про­цес­сов на тех­но­ло­ги­че­ском обо­ру­до­ва­нии.

Союз БН с ВВЭР


Как же пред­став­ля­ют себе кон­цеп­цию двух­ком­по­нент­ной энер­ге­ти­ки ее идео­ло­ги? В. Тро­я­нов рас­ска­зал об этом на ген­кон­фе­рен­ции МА­ГАТЭ в рам­ках круг­ло­го стола по быст­рым ре­ак­то­рам. Ти­по­вая ячей­ка двух­ком­по­нент­ной си­сте­мы со­сто­ит из трех бло­ков: двух — с ВВЭР и од­но­го — с быст­рым ре­ак­то­ром типа БН-1200. Из таких ячеек со­би­ра­ет­ся весь атом­ный парк. За­груз­ка лег­ко­вод­ных ре­ак­то­ров ги­брид­ная: MOX-​топливо плюс топ­ли­во из све­же­го обо­га­щен­но­го ок­си­да урана.

Хотя на­три­е­вые ре­ак­то­ры могут ра­бо­тать и на нит­рид­ном топ­ли­ве, В. Тро­я­нов счи­та­ет тех­но­ло­ги­че­ски более про­стым и эко­но­ми­че­ски це­ле­со­об­раз­ным ис­поль­зо­ва­ние MOX-​топлива. Тех­но­ло­гия пе­ре­ра­бот­ки и фаб­ри­ка­ции плот­но­го топ­ли­ва до­ро­же. Экс­пе­ри­мен­таль­ные сбор­ки со СНУП пока не вышли на глу­би­ны вы­го­ра­ний, до­стиг­ну­тые на MOX-​топливе.

ОЯТ лег­ко­вод­ных ре­ак­то­ров пе­ре­ра­ба­ты­ва­ет­ся. Плу­то­ний, на­ра­ба­ты­ва­е­мый во ВВЭР и име­ю­щий небла­го­при­ят­ный со­став, на­прав­ля­ет­ся в ка­че­стве топ­ли­ва в БН-1200. Туда же на­прав­ля­ют­ся млад­шие ак­ти­ни­ды на вы­жи­га­ние. Быст­рый ре­ак­тор про­из­во­дит не толь­ко элек­тро­энер­гию, но и ядер­ные ма­те­ри­а­лы, из ко­то­рых можно из­го­то­вить топ­ли­во для него са­мо­го и лег­ко­вод­ных ре­ак­то­ров. Из­бы­точ­ный плу­то­ний из БН-1200, име­ю­щий более бла­го­при­ят­ный изо­топ­ный со­став, на­прав­ля­ет­ся для из­го­тов­ле­ния MOX-​топлива — под­пит­ки для ВВЭР. При­бли­зи­тель­ный ба­ланс до­сти­га­ет­ся при 50 % за­груз­ке МОХ-​топливом од­но­го из ВВЭР-1200. При такой схеме ЗЯТЦ про­ис­хо­дит сни­же­ние по­треб­ле­ния при­род­но­го урана в два раза, утвер­жда­ет В. Тро­я­нов.

То, что двух­ком­по­нент­ной си­сте­ме се­го­дня от­да­ет­ся пре­иму­ще­ство, нель­зя счи­тать кра­хом свин­цо­вой тех­но­ло­гии. Ра­бо­ты по про­ек­ту БРЕСТ-​ОД-300 идут по гра­фи­ку, и, ско­рее всего, Ро­са­том сде­ла­ет все воз­мож­ное для со­зда­ния ком­мер­че­ско­го об­раз­ца на его ос­но­ве. Но ра­бо­ты еще очень много, так что в бли­жай­шие де­ся­ти­ле­тия гос­под­ства БРЕ­СТа в атом­ной энер­ге­ти­ке ждать не при­хо­дит­ся. Куда более ве­ро­ят­но, что вско­ре мы будем на­блю­дать фор­ми­ро­ва­ние союза БН с ВВЭР. «Быст­рые и теп­ло­вые ре­ак­то­ры долж­ны ра­бо­тать в еди­ной си­сте­ме — у этой пары будут рож­дать­ся очень хо­ро­шие и кра­си­вые дети», — шутит В. Тро­я­нов.

http://atomicexpert.com/page394924.html 

Комментарии

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 5 часов)

Учи­ты­вая сотни тысяч тонн на­коп­лен­ных РАО в мире, БН-1200 еще есть чем за­нять­ся. А так... Тео­ре­ти­че­ски, для плана Tuktarov'а БРЕСТ под­хо­дит лучше. Но это де­ся­ти­ле­тия опыт­ных работ с неяс­ным ре­зуль­та­том. Скла­ды­вать в е яйца в одну кор­зи­ну в таком ва­ри­ан­те - мо­ве­тон. Так что под­ход го­су­дар­ства вы­гля­дит взве­шен­ным: в на­уч­ных изыс­ка­ни­ях при­о­ри­тет - сви­нец, в прак­ти­че­ской ре­а­ли­за­ции - БН.

Аватар пользователя alexsword
alexsword (13 лет 3 месяца)

Какое то ужас­ное фор­ма­ти­ро­ва­ние

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

по­пра­вил

Аватар пользователя aldr
aldr (9 лет 7 месяцев)

вот не по­ни­маю зачем здесь нужен текст ав­то­ра ста­тьи на уровне ОБС?
Ей пла­тят за знаки, а нам то зачем?

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

по­че­му ОБС? кон­цеп­ция ис­поль­зо­ва­ние быст­рых ре­ак­то­ров дей­стви­тель­но из­ме­ни­лась от пол­но­стью за­кры­то­го ЗЯТЦ к пе­ре­ра­бот­ки ОЯТ , ис­поль­зо­ва­ние МОХ на плу­то­нии из БН для ВВЭР, имен­но в этом на­прав­ле­нии и идут  ис­сле­до­ва­тель­ские ра­бо­ты. Пе­ре­ра­бот­ка ОЯТ нужна уже вчера. Хо­ро­шо бы на­ча­ли стро­ить пер­вый БН-1200 в бли­жай­шие года два. Па­рал­лель­но идут ра­бо­ты по свин­цу.

Аватар пользователя aldr
aldr (9 лет 7 месяцев)

экс­перт при­вел ци­та­ту

Се­го­дня мы ори­ен­ти­ру­ем­ся на старт ре­ак­то­ра БРЕСТ с топ­ли­вом, рас­счи­тан­ным на пре­дель­ную глу­би­ну вы­го­ра­ния 6 % тя­же­лых ато­мов.

6% это о чем? Даже на теп­ло­вых АЭС вы­го­ра­ние при­во­дят либо в % от ис­ход­но­го ко­ли­че­ства урана-​235, либо в мвт*ч на тонну топ­ли­ва. А эти 6% с чем срав­ни­вать, если это бри­дер с КВ>1, при­чем КВ не из­ве­стен. И если уж автор счи­та­ет себя экс­пер­том, то долж­на при­ве­сти со­по­ста­ви­мые дан­ные дру­гих типов ре­ак­то­ров,
Или она счи­та­ет, что это дол­жен де­лать са­мо­сто­я­тель­но каж­дый чи­та­тель ея ста­тьи?

 

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

СНУП- сме­шан­ное нит­рид­ное уран плу­то­ни­е­вое топ­ли­во, зачем там ис­ход­ное ко­ли­че­ство урана 235 если "горят" два ком­по­нен­та?. И во всех пре­зен­та­ци­ях, что я видел  по СНУПу идет имен­но про­цент вы­го­ра­ния тя­же­лых ато­мов(на­при­мер см, кар­тин­ку ниже) можно ска­зать проще вы­го­ра­ние (ис­ход­но­го)топ­ли­ва. Да при этом плу­то­ний будет па­рал­лель­но на­ра­ба­ты­вать­ся, но чтоб на­ра­бо­тан­ное ис­поль­зо­вать без­опас­но его еще и пе­ре­ра­бо­тать надо.

Каких типов ре­ак­то­ров? Вы о чем ?? Тут можно срав­ни­вать толь­ко раз­ные виды топ­ли­ва для быст­рых ре­а­то­ров. Для БР ак­туа­лен при ЗЯТЦ  еще МОХ (ис­поль­зу­ет­ся в БН, БРЕСт же будет ра­бо­тать толь­ко на СНУПе.) где про­цент вы­го­ра­ния зна­чи­тель­но выше а имен­но 12%. СНУП топ­ли­во при 6%  вы­го­ра­ния будет об­хо­дить­ся до­ро­же чем МОХ при­мер­но в 2 раза. Имен­но об этом и го­во­рит интервьюируемый-​ цель по эко­но­ми­ке чтоб СНУП было не хуже МОХ.

 

 

Аватар пользователя aldr
aldr (9 лет 7 месяцев)

 

 

Каких типов ре­ак­то­ров? Вы о чем ??

все о том же - срав­нить с БН. Соб­ствен­но то, что Вы сде­ла­ли, тре­бо­ва­лось от "экс­пер­та". К гра­фи­че­ско­му ма­те­ри­а­лу необ­хо­ди­мо да­вать рас­шиф­ров­ку.
 

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

1.на­зы­вать БН дру­гим типом ре­ак­то­ров не со­всем кор­рект­но. БН и БРЕСТ не смот­ря на то что они очень раз­ные от­но­сят­ся к од­но­му типу реакторов-​ быст­рые ре­ак­то­ры с жид­ко­ме­тал­ли­че­ским теп­ло­но­си­те­лем. При­чем СНУП топ­ли­во вполне себе может ис­поль­зо­вать­ся на БН (в том числе на нем оно и ис­пы­ты­ва­ет­ся), но это если стоит за­да­ча раз­мно­жать топ­ли­во, а не сжи­гать ОЯТ от ВВЭР. Есть шанс что БН-1200 по­стро­ят как ути­ли­за­тор ОЯТ ВВЭР, а на­ра­бот­чик топ­ли­ва будут де­лать уже по ре­зуль­та­там ра­бо­ты БРЕ­СТа. (это весь­ма от­да­лен­ная пер­спек­ти­ва), иначе при­дет­ся стро­ить новое  хра­ни­ли­ще для ОЯТ име­ю­щи­е­ся при­мер­но на 80% полны.

2.А что вам на кар­тин­ке не по­нят­но?

Аватар пользователя green
green (11 лет 10 месяцев)

И  не од­но­го слова про эко­но­ми­ку этого чуда.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Ма­те­рый зе­ле­ный про­па­ган­дист - ко­то­ро­го пой­ма­ли на про­ти­во­ре­чи­ях в по­ка­за­ни­ях ***
Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

Спе­цаль­но для вас

Аватар пользователя green
green (11 лет 10 месяцев)

Спа­си­бо,но это я ещё в 2014 году знал.

А между тем:

"В числе про­че­го БН-800 дол­жен дать от­ве­ты на во­про­сы по эко­но­ми­ке пер­спек­тив­ных быст­рых ре­ак­то­ров, так как в на­сто­я­щее время «быст­рая» тех­но­ло­гия су­ще­ствен­но про­иг­ры­ва­ет по этому по­ка­за­те­лю ком­мер­че­ским энер­го­бло­кам с ре­ак­то­ра­ми ВВЭР. Од­на­ко у нас есть по­ни­ма­ние, что если такой энер­го­блок будет по­ми­мо соб­ствен­но элек­три­че­ства вы­пол­нять и дру­гие функ­ции, ради ко­то­рых он и за­ду­мы­вал­ся, то тогда его эко­но­ми­ка ста­но­вит­ся при­вле­ка­тель­ной. Это мы и долж­ны про­ве­рить», – по­яс­нил ру­ко­во­ди­тель де­пар­та­мен­та ин­фор­ма­ции и об­ще­ствен­ных свя­зей «Рос­энер­го­ато­ма» Ан­дрей Ти­мо­нов."

МОСКВА, 26 дек.2013г. — РИА Но­во­сти. Эко­но­ми­че­ская мо­дель энер­го­бло­ка с ре­ак­то­ром на быст­рых ней­тро­нах БН-1200 может быть про­счи­та­на уже в на­ча­ле 2014 года, со­об­щил жур­на­ли­стам ге­не­раль­ный ди­рек­тор кон­цер­на "Рос­энер­го­атом" Ев­ге­ний Ро­ма­нов.

"Рань­ше мы го­во­ри­ли, что хо­ро­шо бы иметь три энер­го­бло­ка с ре­ак­то­ра­ми БН-1200, сей­час мы по­ни­ма­ем, что эко­но­ми­ка БН-1200 до конца не ясна, и мы долж­ны в на­ча­ле 2014 года про­счи­тать эко­но­ми­че­скую мо­дель БН-1200. Сей­час фор­ми­ру­ют­ся тех­ни­че­ские ис­ход­ные тре­бо­ва­ния для про­ек­ти­ро­ва­ния блока и наи­бо­лее ве­ро­ят­но, что го­лов­ной БН-1200 будет на Бе­ло­яр­ской АЭС", — ска­зал он.

Ну,и где она эта эко­но­ми­че­ская мо­дель?

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Ма­те­рый зе­ле­ный про­па­ган­дист - ко­то­ро­го пой­ма­ли на про­ти­во­ре­чи­ях в по­ка­за­ни­ях ***
Аватар пользователя kwaier
kwaier (10 лет 11 месяцев)

Про­дви­га­ет па­ра­диг­му двух­ком­по­нент­ной си­сте­мы кон­церн «Рос­энер­го­атом». Он де­ла­ет став­ку на про­ект ре­ак­то­ра БН-1200 с ко­эф­фи­ци­ен­том вос­про­из­вод­ства 1,2 — то есть одна такая уста­нов­ка будет про­из­во­дить топ­ли­во для себя и для двух ре­ак­то­ров типа ВВЭР

повод гнус­но по­хи­хи­кать над жур­но­ла­ме­ра­ми

Аватар пользователя aldr
aldr (9 лет 7 месяцев)


не оби­жай­те экс­пер­та, она же точно знает, что КВ=1.2 это когда 1 для себя, а 2 - для двух ВВЭР

Хотя если по­ду­мать, то она без­услов­но права, если БН-1200 будет ра­бо­тать на себя и на 2 ВВЭР-120

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

хо­ти­те чи­тать экс­пер­тов, а не пе­ре­ска­зы жур­на­ли­стов спе­ци­аль­но для вас Двух­ком­по­нент­ная ядер­ная энер­ге­ти­че­ская си­сте­ма   160 стра­ниц на несколь­ко дней вдум­чи­во­го чте­ния хва­тит.

Аватар пользователя green
green (11 лет 10 месяцев)

А зачем по­стить  тут вся­кий бред,ведь не все чи­та­те­ли физики-​ядерщики.Так даже если очень хо­чет­ся про­па­ган­ди­ро­вать  БН,то могли бы  сами ука­зать в ком­мен­те на явные ошиб­ки.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Ма­те­рый зе­ле­ный про­па­ган­дист - ко­то­ро­го пой­ма­ли на про­ти­во­ре­чи­ях в по­ка­за­ни­ях ***
Аватар пользователя Ctavr
Ctavr (9 лет 9 месяцев)

я и ука­зал в скоб­ках в теле ста­тьи, что име­ет­ся ввиду под­пит­ка ВВЭР МОХ топ­ли­вом.Про­сто то­ва­ри­щу по­ехид­ни­чать охото.

Если по­дроб­ней то, схема такая ОЯТ 2х ВВЭР-1200 хва­та­ет на ра­бо­ту 1 БН-1200  ОЯТ ко­то­ро­го хва­та­ет на под­пит­ку  50% МОХ 2хВВЭР-​1200. По­лу­ча­ем по­треб­ле­ние урана 235 упало в 2 раза плюс еще имеем ге­не­ра­цию в 1200МВт и ути­ли­за­цию ОЯТ.

Он де­ла­ет став­ку на про­ект ре­ак­то­ра БН-1200 с ко­эф­фи­ци­ен­том вос­про­из­вод­ства 1,2 — то есть одна такая уста­нов­ка будет про­из­во­дить топ­ли­во для себя и для двух ре­ак­то­ров типа ВВЭР( име­ет­ся ввиду под­пит­ка ре­ак­то­ров ВВЭР -МОХ топ­ли­вом мое).

 

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 5 часов)

Да, при вни­ма­тель­ном чте­нии там все на­пи­са­но.