РЕАКТОР НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ


РЕАКТОР НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ

Дата публикации: 03.01.21

Выдана лицензия на создание такого реактора БРЕСТ-ОД-300.
На этой неделе Ростехнадзор выдал лицензию на создание первого в мире опытно-демонстрационного энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. Проект реализовывается на площадке Сибирского химического комбината Росатома возле Томска.
Что это значит? Значит, что в России официально началось создание самого современного, эф-фективного и безопасного ядерного реактора в мире. Именно так пафосно. В данном случае это не клише. Поясним и начнем издалека. Вот почему атомная энергетика еще не покорила абсолютно весь мир? Ведь так остро сейчас стоит проблема выбросов от углеводородных электростанций. Каза-лось, бы, лучше атомной энергетики ничего нельзя придумать. Есть две причины.
Первая: обедненный уран, наработанный во время обогащения урана под реакторное топливо и уже отработанное топливо. Что с ними делать? На самом деле, проблема их хранения не такая уж и страшная, потому что не так уж их и много и не такие уж они радиоактивные и методы есть доволь-но надежные. Но все же.

Вот так вот хранят в России гексафторид обедненного урана. И главное, этого достаточно по безопасности. С сайта https://www.atomic-energy.ru/
Вторая причина: страх перед повторением Чернобыля.
Первая проблема, с «отходами» решается с помощью реакторов на быстрых нейтронах. В таких в качестве тепловыделяющих элементов используются переработанные тепловыделяющие элементы обычных атомных станций. А в процессе работы они еще и обогащают обедненный уран. Бинго! Как? Сейчас очень на пальцах и очень коротко поясним.
«Обычные» реакторы на тепловых (гораздо менее быстрых) нейтронах используют обогащенный радиоактивный уран-235. Реакторы на быстрых нейтронах могут использовать и торий-232, и оружейный плутоний, которые в обычных реакторах не смогут участвовать в управляемой реак-ции. Это решает проблему отработанного ядерного топлива и запасов оружейного плутония. Но как же решается проблема обедненного урана-238?
Его закладывают в активную зону реактора. Нейтроны-то быстрые, так что им хватает энергии, чтобы превратить обедненный уран в плутоний. Который можно тут же (ну не совсем тут же, а после переработки в специальные сборки) использовать в качестве топлива.
Вот такие сборки. Где-то в полметра в диаметре. С сайта https://sdelanounas.ru/
Эксперименты с такими реакторами проводились еще на заре атомной энергетики, но тогда просто не хватало технологий и материалов для создания таких сложных систем. Немного парадоксально, что нейтроны во время реакции изначально быстрые, их, наоборот, в классической схеме приходится замедлять с помощью уплотнения топлива и специальных замедлителей и отражателями. Но сейчас в России есть такие технологии, материалы и специалисты, чтобы совладать с быстрыми частицами.
В мире сейчас всего два подобных коммерческих реактора, оба в России. Поэтому иногда вы можете видеть панические новости, что из Европы в Россию ввозят «ядерные отходы». Это не отходы, а сырье для топлива наших АЭС. А нам еще и доплачивают за это. Более того, в реакторах на быстрых нейтронах «сгорает» большинство радиоактивных сверхтяжелых элементов, которые в обычном ре-акторе идут в отходы. «Сгорание» не очень верный термин. Потому что от огня остается дым и сажа, а тут нет. Их, элементов этих, просто нет на выходе.
Так выглядят «таблетки» ядерного топлива, находящиеся внутри стержней сборок. Они с палец тол-щиной где-то. С сайта https://sdelanounas.ru/
Вторая причина, безопасности, тоже решается. Второго Чернобыля уже на нынешнем уровне техно-логий не произойдет. Очень много уж специальных и активных, и пассивных (вроде нескольких толстых железобетонных герметичных капсул) с тех пор изобретено.
Но сделать мирный атом еще безопаснее можно. В аббревиатуре БРЕСТ «БР» это «быстрый реак-тор», а «ЕСТ» это «естественная безопасность.
В обычных быстрых реакторах в качестве теплоносителя используется иногда ртуть, но ча-ще жидкий натрий (а совсем в «обычных», тепловых, — чаще всего вода). Он вскипает при 883,15 °C. И при контакте с воздухом активно химически реагирует. Так что чисто потенциально возможен взрыв.
В БРЕСТе же используется жидкий свинец. Он с воздухом не реагирует, кипит далеко за тысячу градусов и в случае разгерметизации (и так маловероятной) просто затвердеет и сам собой остудит активную зону реактора.
Так что в России началось сразу 2 будущего: будущее закрытого ядерного цикла и будущее есте-ственно безопасных реакторов.
Яндекс Дзен

 

09-02-2021

Новые публикации в Нашей Билиотечке

Читайте по ссылке.


06-02-2021

Проект «Сталитек»

Представляем проект отраслевой программы в сфере строительства зданий и сооружений в арктических зонах и труднодоступных территориях по технологии «Сталитек» в блочно-модульной комплектации и процесс производства домокомплектов на специализированном предприятии в г.Новороссийск. Подробности.

 


13-01-2020

Запуск портала

Начал работу портал МИР ЯНАО и АРКТИКИ, где  мы будем рассказывать о модернизации и развитии ЯНАО и Арктики.