БРЕСТ-ОД-300 — первая в мире реакторная установка на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем четвертого поколения.
Росатом изготовит уникальное оборудование для энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300
Из трех твэлов, установленных в каждом ОУ, два твэла были оснащены средствами измерения параметров температура оболочки твэла, температура топлива, давление в компенсационном объеме твэла. Один из твэлов — так называемый штатный — не имел средств измерения параметров, чтобы исключить влияние датчиков на работоспособность твэла. Кроме параметров твэлов, в каждом ОУ измерялись: — температура оболочки ампулы, в которой установлены твэлы; — температура свинца теплоносителя ; — давление в ампуле; — нейтронный поток в ампуле. Целевым параметром испытаний являлись пороговые значения среднерадиальной энтальпии топлива, при которой происходят необратимые изменения конструкции твэла фрагментация топлива, разгерметизация оболочки твэла по различным механизмам ее разрушения, вплоть до ее плавления.
Испытания СНУП-топлива включали в себя методические и исследовательские пуски, которые были проведены в режимах «вспышка» и «импульс».
К циркуляционным насосам, работающим в такой агрессивной коррозионно-активной высокотемпературной среде, предъявляются повышенные требования, что и обусловливает их уникальность. В процессе создания насосного агрегата был решен ряд исследовательских и экспериментальных задач по отработке конструкторских решений. Были созданы и применены новые специальные высоколегированные стали и керамические материалы.
В ситуации, когда руководство страны ставит задачу по импортозамещению, создание этой установки решает вопрос о технологическом прорыве в атомной энергетике", - заявил генеральный директор ЦКБМ Игорь Бурцев, слова которого приведены в сообщении. ОДЭК представляет собой кластер перспективных ядерных технологий и включает три взаимосвязанных объекта: энергоблок БРЕСТ-ОД-300, модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива и модуль по переработке облученного топлива.
Давайте же разберёмся, что же на самом деле представляют собой этот инновационный реактор и пресловутый замкнутый цикл. Заливка первого бетона ректора БРЕСТ-300 в Северске Страсти по замкнутому циклу В 60-е годы 20 века развитие атомной энергетики шло семимильными шагами.
К началу 60-х в мире было всего 3 атомных энергетических энергоблока: первая АЭС в мире, сооружённая в Обнинске, что выдавала в сеть всего 5 МВт; первая коммерческая, сооружённая в британском Колдер-Холле, уже 46 МВт электрической мощности; и первая американская, пущенная через год — всего 60 МВт. Казалось, что пределов для расширения использования АЭС нет. Но на самом деле они были — уран. Легководные реакторы, ставшие основой атомной энергетики, довольно капризные и малые — в качестве топлива они используют не самый распространённый в природе изотоп урана U-238, а гораздо более редкий U-235.
Открытый ядерный топливный цикл Эта проблема была очевидна ещё на заре атомной отрасли, поэтому и решение её стали искать параллельно с развитием энергетических реакторов. В чём главная проблема легководных реакторов? Зато это могут сделать быстрые нейтроны, выделяющиеся при реакции деления. Но в легководном реакторе они быстро замедляются теплоносителем — водой, а кроме того, быстрые нейтроны гораздо менее эффективно запускают реакцию деления U-235.
Классическая цепная реакция в легководном реакторе Решение? Заменяем теплоноситель на тот, который не будет замедлять нейтроны, делаем более плотное расположение топлива в реакторе, чтобы увеличить поток быстрых нейтронов и компенсировать их меньшую эффективность в процессе реакции с U-235. В процессе захвата U-238 нейтронов от реакции деления U-235 будет нарабатываться Pu-239 плутоний. То есть в отработавшем топливе реактора на быстрых нейтронах можно добиться выхода делящегося вещества равного или большего, чем было загружено в него изначально.
То есть реактор в процессе своей работы будет не просто выжигать уран, но и нарабатывать плутоний. Неклассическая реакция в реакторе на быстрых нейтронах Кроме вполне очевидного военного потенциала, данное решение открывало и совершенно новый путь: если можно бесполезный U-238 превращать в плутоний и потом использовать его в обычных легководных реакторах, то можно получить почти неисчерпаемый запас топлива для реакторов — замкнуть ядерный топливный цикл ЗЯТЦ. Такая двухчастная схема атомной энергетики будущего виделась в 60-70е перспективной и необходимой. Сказать легко — сделать оказалось сложно, так как перед учёными встали сразу несколько фундаментальных проблем.
Натрий начинает и заходит в тупик Первая и главная проблема — это теплоноситель. Вода чрезвычайно удобна, так как с ней человечество научилось давно работать. А вот для реакторов на быстрых нейтронах выбор был из веществ, работать с которыми, мягко говоря, совсем неудобно. Главные требования к новому теплоносителю были: хорошие нейтронные характеристики, текучесть и низкая вязкость в жидком виде, как можно меньшая температура плавления и малое парообразование.
Кандидатов было немного, но победу в 50-х годах одержал химически активный натрий. Стоимость в долларах уже значительно устарела информация на 2002 год , но относительный порядок величин представить даёт Почему натрий? Его реально много в земной коре, он не вступает в реакцию с нержавеющей сталью и цирконием в отличии от ртути и калия. При этом из всех конкурентов он обладает одной из лучшей нейтронной активностью.
Почти идеал, если забыть о том, что натрий имеет свойство воспламеняться и взрываться при контакте с водой и воздухом. Тем не менее из всех вариантов теплоносителей, отрабатывавшихся на экспериментальных установках, именно он оказался единственным кандидатом для энергетических реакторов на быстрых нейтронах, в частности отечественных реакторов типа БН. Высокая химическая активность натрия потребовала специальных технических решений, которые, при переходе от бумажной концепции к металлу, вызвали сильное удорожание проектов. Во-первых, требовалось изолировать натриевый контур охлаждения от водяного, так как их протечка могла привести к пожару или взрыву внутри реактора.
Для этого пришлось делать промежуточных контур, разделяющий натрий и воду и снижающий КПД реактора, а также удорожавший конструкцию. Требование недопуска контакта натрия и воздуха заставило продумывать и хитрую систему замены отработанного топлива с помощью роботизированного комплекса, что ещё больше усложнило конструкцию реактора.
Строительство ведется на площадке опытно-демонстрационного энергокомплекса ОДЭК в рамках проекта «Прорыв». Помимо ключевого элемента системы — энергоблока мощностью 300 МВт — ОДЭК будет включать объекты пристанционного ядерного топливного цикла — комплекс по производству смешанного уран-плутониевого нитридного топлива, а также модуль переработки облученного ядерного топлива.
По словам главного конструктора реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 Вадима Лемехова, строящийся реактор является «металлобетонной конструкцией, в которой предусмотрены металлические полости под размещение оборудования первого контура.
Содержание
- Строительство реактора “БРЕСТ-ОД-300” вышло на “нулевую” отметку - ЗАТО Говорим
- Другие новости
- БРЕСТ — Википедия
- Свинцовый реактор «в железе»
- Росатом начал строительство уникального энергоблока с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
Ход строительства быстрого свинцового реактора БРЕСТ-ОД-300 в Северске (31.08.2023)
Преимущество таких реакторов — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла в частности, плутоний. Реакторы такого типа могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также дожигать то есть утилизировать с выработкой энергии высокоактивные трансурановые элементы. БРЕСТ-ОД-300 будет обеспечивать сам себя основным энергетическим компонентом — плутонием-239, воспроизводя его из изотопа урана-238.
Циркуляция свинца в контуре осуществляется за счёт создаваемой насосами разности его горячего и холодного уровней.
К особенностям реактора следует также отнести конструкцию твэлов. Если традиционно выравнивание тепловыделения по радиусу реактора достигается за счёт изменения обогащения урана в твэлах, то в реакторе с полным воспроизводством плутония в активной зоне выгодно применять твэлы различного диаметра 9,1 мм , 9,6 мм, 10,4мм. В качестве топлива используется мононитридная композиция уран-плутония и минорных актиноидов.
Реактор способен за одну кампанию «сжигать» до 80 кг как «собственных» актиноидов, так и полученных из облучённого ядерного топлива других АЭС. Другой особенностью проекта является примыкание комплекса по переработке облучённого топлива непосредственно к реактору. Это даёт возможность передавать топливо на переработку, исключая дорогостоящую и небезопасную дальнюю его транспортировку [1].
Осуществление естественной безопасности[ править править код ] 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 тяжёлых авариях. Выступление Путина не содержало технических деталей, однако в нём была обозначена идея «кардинального повышения эффективности нераспространения ядерного оружия путём исключения из использования в мирной ядерной энергетике обогащённого урана и чистого плутония», по мнению экспертов, в немалой степени базирующейся на создании замкнутого ядерного цикла на основе проекта БРЕСТ. Вскоре после этого в журнале « Ядерный контроль » вышла статья специалиста в области ядерной физики, академика РАН, вице-президента Курчатовского института Николая Пономарёва-Степного [18] , в которой обозначенные президентом цели назывались «не вызывающими сомнений своей необходимостью», однако под сомнение была поставлена возможность их осуществления в ближайшем будущем, а также был подвергнут критике официальный курс на осуществление этих целей с помощью проекта БРЕСТ.
В статье констатировалось, что проект реактора БРЕСТ «находится в начальной стадии разработки», а «технология свинцового жидкометаллического теплоносителя на сегодняшний день не отработана». Кроме того, были высказаны сомнения относительно принципиальной возможности решить с помощью реакторов БРЕСТ проблемы крупномасштабной ядерной энергетики , такие, как неограниченное обеспечение топливом, кардинальное решение проблемы нераспространения, естественная безопасность, сжигание радиоактивных элементов и окончательное решение проблемы радиоактивных отходов. Такого рода утверждения были названы Пономарёвым-Степным: не только не доказанными научными и техническими работами, но и спорными по ряду основных положений.
Кроме неотработанности технологии, были обозначены «узкие» технические вопросы: в большом объёме интегральной схемы «БРЕСТ» не обеспечивается равномерность поддержания кислородного потенциала в узком разрешённом диапазоне если он будет подтвержден.
Как отметил А. Николаев, во время пуска каждого из модулей численность персонала будет больше. Всего это предприятие станет обслуживать 1 500 человек, из них на модуль фабрикации направляется 500 человек, поскольку исходное топливо будет изготавливаться через перчаточные боксы вручную. В дальнейшем модуль фабрикации будет переведен в модуль рефабрикации. На рефабрикацию пойдут только топливные материалы, все продукты полураспада будут завершать свой жизненный цикл. А когда все технологии заработают, то на обслуживание опытно-демонстрационного энергетического комплекса останется 800 человек. Поистине такой комплекс замкнутого цикла не предполагает никаких выбросов, поэтому его безопасно будет строить даже вблизи городов. По его словам, у ГК «Росатом» есть проекты маленьких атомных станций специально для посёлков, но это другая история. А пока на стройплощадке под Северском начат путь к созданию опытно-демонстрационного комплекса, который совершит полное замыкание топливного цикла - от наработки ядерного топлива, загрузки его в реактор на быстрых нейтронах, переработки отработанного ядерного топлива, его рефабрикации и далее «по кругу».
Этот эксперимент должен доказать, что облученное ядерное топливо может быть вновь запущено в производственный цикл. Андрей Николаев отметил, что конечная цель эксперимента - поставить на коммерческую основу создание подобных комплексов. Это действительно будет прорыв в новейших ядерных технологиях, потому что ничего подобного в мире нет. Очень хотелось бы увидеть завершение строительства этого масштабного для России и для всего мира мега-проекта. Свидетели зарождающегося опытно-демонстрационного энергетического комплекса «Прорыв» под Северском.
Вот так вот хранят в России гексафторид обедненного урана. И главное, этого достаточно по безопасности: Фото: atomic-energy.
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. Сейчас очень на пальцах и очень коротко поясним. Реакторы на быстрых нейтронах могут использовать и торий-232, и оружейный плутоний, которые в обычных реакторах не смогут участвовать в управляемой реакции. 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. Фото: sdelanounas.
«Прорыв» к замкнутому ядерному циклу – «быстрым» ядерным технологиям
Согласно новым требованиям мирового атомного сообщества такие системы должны обладать более высокими эксплуатационными показателями, чем предыдущие поколения, в области обеспечения устойчивого развития, конкурентоспособности с другими видами генерации, безопасности и надежности, а также защиты от распространения, оправдывая использование в их отношении выражения "технологический прорыв". Сейчас развитие атомной энергетики в мире во многом еще сдерживается боязнью аварий, связанных с выбросами радиоактивных веществ. А различные комплексы безопасности, которыми оснащены современные энергоблоки, значительно повышают стоимость АЭС. И противоречивые требования экономики и безопасности гармонично удовлетворить было бы невозможно, если бы не реакторы на быстрых нейтронах с их уникальными ядерно-физическими свойствами сейчас вся мировая атомная энергетика построена на реакторах на так называемых тепловых нейтронах, и только в России на Белоярской АЭС эксплуатируются два "быстрых" энергетических реактора. Российским специалистам удалось показать, что можно так спроектировать ядерные реакторы на быстрых нейтронах, что их безопасность будет основываться на законах природы, а не на создании дополнительных инженерных барьеров и увеличении персонала. Его конструкция исключает так называемый разгон на мгновенных нейтронах, ставший причиной аварии в Чернобыле. Что касается решения сырьевых задач атомной энергетики, то здесь не используется уран-235, которого в природном менее одного процента. А сочетание свойств плотного нитридного уран-плутониевого ядерного топлива и свинцового теплоносителя дает возможность работать БРЕСТу в так называемом равновесном топливном режиме: когда ядерного "горючего", плутония, нарабатывается столько, сколько "сгорает". Он в составе отработавшего ядерного топлива идет для изготовления новых партий свежего топлива для БРЕСТа, извне подпитываемых только отвальным обедненным ураном-238, и так по кругу.
Ожидается, что он будет запущен в 2026 году и вместе с пристанционным комплексом по переработке отработанного топлива сыграет большую роль в замыкании топливного цикла, сообщается на сайте госкорпорации. Идея замкнутого топливного цикла в ядерной энергетике предполагает переработку отработанного топлива, предварительно выгруженного из реактора и выдержанного во временном хранилище, для извлечения из него урана и плутония, которые затем станут компонентами нового топлива. Это позволяет максимизировать использование уже добытого урана, а также снизить объемы высокорадиоактивных или других опасных отходов, которые необходимо захоранивать или размещать в специальных хранилищах. Однако данная методика сложнее и дороже, чем технология открытого цикла, по которому работают большинство АЭС в мире. Чтобы полностью замкнуть цикл необходим целый ряд новых технологий, в частности методик изготовления новых видов топлива и материалов для реакторов, способов переработки отработанного топлива, а также разработки реакторов на быстрых нейтронах, которые способны принимать в качестве топлива уран-238 и торий-232 и утилизировать актиниды , а теплоносителем выступают жидкие металлы натрий, ртуть, свинец-висмут или расплавы солей.
Этот металл, даже в случае попадания в «горячую зону» силовой установки, не вступает в реакцию. Соответственно, отравления окружающей среды не произойдёт. Да и заставить кипеть свинец крайне трудно. Даже если и случится внештатная ситуация, реактор остынет и надёжно законсервирует сам себя. В зарубежных «быстрых» реакторах в качестве теплоносителя используют натрий, что гораздо опаснее. Справка В России сейчас около 18 тысяч тонн радиоактивных отходов, требующих захоронения или глубокой переработки. Для сравнения, в США таких отходов 110 тысяч тонн, а всего в мире - 345 тысяч тонн. Экономика решает всё Однако, помимо безопасности, повышенной энергоотдачи и безотходности, есть у нашего «Прорыва» и ещё один козырь: с точки зрения экономики, он крайне низкозатратен. Теперь когда прототип реактора уже создаётся, ответственные ведомства уточнили свои планы. Похоже, что в промышленных масштабах новая установка заработает в 2026 году. Его КПД в четыре раза выше, чем у медленных реакторов.
От первой промышленной АЭС к "блоку будущего" Аббревиатура БРЕСТ имеет двойное толкование: это название реакторной установки на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем и одновременно обозначение концепции "быстрого" реактора, обладающего свойством естественной безопасности, когда аварии типа Чернобыля и Фукусимы будут в принципе невозможны. Лежащие в основе ОДЭК технологии одновременно позволят решать ключевые сырьевые и экологические задачи атомной отрасли, а также укрепить режим нераспространения. И все это завязано на обеспечение конкурентоспособности с другими видами генерации. БРЕСТ — не единственно возможная, но первая концепция, отвечающая совокупности требований крупномасштабной атомной энергетики по безопасности и экономике и направленная на решение задач устойчивого развития. В результате получится пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл, что даст возможность на одной площадке не только вырабатывать электричество, но и готовить из топлива, выгружаемого из реактора, новое. Новый атомный "энергокомплекс будущего" строится там, где в конце 1950-х годов заработала первая отечественная промышленная атомная электростанция Сибирская АЭС — она начиналась с реактора ЭИ-2, сконструированного под руководством академика Николая Доллежаля. БРЕСТ — прототип реактора на быстрых нейтронах БР-1200 также со свинцовым теплоносителем, который, в свою очередь, станет основой коммерческого энергоблока большой электрической мощности порядка 1200 МВт. Четвертое поколение В нынешнем веке Россия первой построила и ввела в эксплуатацию атомные энергоблоки с реакторами так называемого поколения "три плюс", а сейчас речь идет об освоении технологий установок четвертого поколения.
В Северске начали монтировать инновационный реактор БРЕСТ-ОД-300
Сегодня же вся мировая атомная энергетика работает над решением главной задачи — обеспечить человечество чистой, безопасной и бесконечной энергией. А российские атомщики уже готовят настоящую энергетическую революцию. О строительстве уникального энергоблока с реактором на быстрых нейтронах, о неиссякаемом источнике безопасной атомной энергии и о том, почему небольшой сибирский город Северск становится одной из мировых атомных столиц, — в материале «Ленты. Энергия без границ По словам генерального директора госкорпорации «Росатом» Алексея Лихачева, к этому историческому событию-повороту наука и практика двигались 60 лет. Ведь идеи замыкания ядерного топливного цикла были высказаны еще советским физиком Александром Лейпунским и поддержаны академиком Курчатовым после запуска первой атомной электростанции в Обнинске. Так что над созданием замкнутого ядерного топливного цикла, когда на отработавшем в реакторах существующих АЭС топливе работают реакторы нового поколения, ведущие ядерщики планеты бьются уже не одно десятилетие. Ведь по сути — это вечный двигатель, причем, абсолютно безопасный.
Реакторы на быстрых нейтронах у России и так имеются, БН-600 и БН-800 в составе Белоярской АЭС работают уверенно, всему миру на зависть — ни в одной другой стране такого и в помине нет. Равновесный режим, экологическая проблема, "Фукусима" и "Чернобыль" невозможны, какой-то "горючий" плутоний горит, но не сгорает, а безопасность — естественная. Все слова написаны на русском языке, но смысл предложений далеко не очевиден. Скандал в Чехии: Марцинкевич объяснил, чем обернется для Праги атомный разрыв с РФ 21 апреля 2021, 21:36 Необходимость "расшифровать" всю эту терминологию очевидна: вся мировая наука замерла в восхищении, а мы сами не можем понять, что же такое у нас на глазах "Росатом" начинает реализовывать.
В Северске начали строить нечто невероятно инновационное, что решит кучу каких-то проблем и гору задач, потому что там в реакторе будет свинец и нитридное топливо — звучит прекрасно, но это уровень — "Дети, а вот эта очень сложная машина делает очень интересные вещи, которые всем нам необходимы, а потому машина — очень хорошая и нужная, ни у кого больше такой нет". Об изотопах урана и о цепных реакциях деления Для того, чтобы начать разбираться, что к чему, в общем-то, достаточно припомнить школьную "формулу" цепной ядерной реакции деления: "Свободный нейтрон, врезаясь в ядро атома урана, разваливает его на части, при этом образуются два новых свободных нейтрона, они врезаются уже в два ядра атомов урана, следующие четыре свободных нейтрона... Все совершенно точно, но есть ряд деталей, в которых известно, кто всегда прячется. Это описание касается не всего урана, который мы добываем из руды, которую мы добываем в шахтах и карьерах, а только его изотопа урана-235 — в его ядре "упакованы" 92 протона и 143 нейтрона.
Такого изотопа у природной руды — всего 0,7 процента, а почти все остальное, то есть 99,3 процента - это уран-238 все те же 92 протона, но нейтронов — 146. А уран-238 в цепной реакции не участвует — невозможны для него "один нейтрон выбил два нейтрона, два нейтрона выбили четыре", уран-238, грубо говоря, просто "съест" этот свободный нейтрон, на том все и закончится. Уран обогащенный и уран обедненный Из этих физических свойств изотопов урана-235 и урана-238 — сразу два следствия. Урановой руды атомной энергетике нужно не просто много, а очень много.
Богатыми считаются руды, в которых содержится один процент природного урана — следовательно, из 100 тонн руды можно получить тонну урана, в котором необходимого энергетике урана-235 всего семь килограммов. На горно-обогатительных заводах в "хвосты" уходят 99 тонн пустой породы, а на предприятиях, где происходит обогащение урана по содержанию урана-235, "хвостами" станут 993 килограмма урана-238. Технологии обогащения урана по изотопу-235 совершенствовались с самого начала "атомной эры", но и сейчас, и даже в России, все 0,7 процента урана-235 извлечь из "балласта" в виде урана-238 не получается. В хвостах российских обогатительных заводов остается 0,1 процента урана-235, в хвостах европейских обогатительных заводов — до 0,3 процента.
Именно более развитые российские технологии — причина того, что европейские государства время от времени отправляют свои хвосты на переработку "Росатома": то, что для Европы не более чем неиспользуемый балласт, для заводов холдинга ТВЭЛ — вполне приличное, пригодное к обработке сырье. Но это, конечно, отдельная история, к ней можно вернуться в следующий раз, а пока второе следствие, тоже вполне очевидное: ядерное топливо для АЭС стоит достаточно дорого, а природного урана при таком способе его использования, как сейчас, надолго не хватит. Мало того — как известно, уран един, но он в двух лицах, поскольку его можно использовать в атомной энергетике, а можно и для создания атомного и ядерного оружия.
Вышеуказанное понятие не является нововведением для ядерной энергетики и широко используется уже несколько десятилетий, имея в нормативной технической документации название «внутренняя самозащищённость» [15]. На свойстве внутренней самозащищённости в немалой степени основана безопасность практически всех современных реакторов, наиболее показательным его примером могут служить их отрицательные температурные, мощностные и другие эффекты реактивности — обратные нейтронно-физические связи реакторов, на которых основана устойчивость реакторов. Таким образом, концепцию «естественной безопасности» нужно рассматривать не в качестве оригинальной идеи, а в развитии устойчивого направления в конструировании ядерных реакторов, возможно качественного прорыва в этом направлении, по крайней мере, по утверждениям его создателей.
Особенности конструкции[ править править код ] Реактор является установкой бассейнового типа, в шахту из теплоизоляционного бетона изнутри покрытого металлическим лайнером залит свинец теплоноситель , в который опущены активная зона , парогенератор , насосы и другие системы. Циркуляция свинца в контуре осуществляется за счёт создаваемой насосами разности его горячего и холодного уровней. К особенностям реактора следует также отнести конструкцию твэлов. Если традиционно выравнивание тепловыделения по радиусу реактора достигается за счёт изменения обогащения урана в твэлах, то в реакторе с полным воспроизводством плутония в активной зоне выгодно применять твэлы различного диаметра 9,1 мм , 9,6 мм, 10,4мм. В качестве топлива используется мононитридная композиция уран-плутония и минорных актиноидов. Реактор способен за одну кампанию «сжигать» до 80 кг как «собственных» актиноидов, так и полученных из облучённого ядерного топлива других АЭС.
Другой особенностью проекта является примыкание комплекса по переработке облучённого топлива непосредственно к реактору. Это даёт возможность передавать топливо на переработку, исключая дорогостоящую и небезопасную дальнюю его транспортировку [1]. Осуществление естественной безопасности[ править править код ] 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 тяжёлых авариях. Выступление Путина не содержало технических деталей, однако в нём была обозначена идея «кардинального повышения эффективности нераспространения ядерного оружия путём исключения из использования в мирной ядерной энергетике обогащённого урана и чистого плутония», по мнению экспертов, в немалой степени базирующейся на создании замкнутого ядерного цикла на основе проекта БРЕСТ. Вскоре после этого в журнале « Ядерный контроль » вышла статья специалиста в области ядерной физики, академика РАН, вице-президента Курчатовского института Николая Пономарёва-Степного [18] , в которой обозначенные президентом цели назывались «не вызывающими сомнений своей необходимостью», однако под сомнение была поставлена возможность их осуществления в ближайшем будущем, а также был подвергнут критике официальный курс на осуществление этих целей с помощью проекта БРЕСТ.
Химических элементов, обеспечивающих замедление нейтронов, не так уж много: чистый графит, вода с высоким содержанием дейтерия она же — "тяжелая вода" и вода обычная, но химически очищенная от всех примесей. Уран-графитовые реакторы исторически были первыми — именно их использовали для наработки оружейного плутония, то есть для создания ядерного оружия. Десять лет атомной аварии на "Фукусиме": Япония скорбит и помнит 12 марта 2021, 15:30 Канадцы сосредоточились на реакторах с тяжелой водой, но основная часть действующих атомных энергоблоков относится к водо-водяному типу. Название несколько нелепое, но отражает физическую идею: вода одновременно служит и замедлителем, и теплоносителем, то есть "тормозит" нейтроны и забирает на себя энергию ядерных реакций, набирая температуру, которой достаточно для получения горячего пара, который и вращает турбину, генерирующую электроэнергию. Впервые такие реакторы были использованы для атомных подлодок, но потом вышли на сушу и доказали, что являются наиболее надежными и экономически выгодными.
Выгодными, но при всем перечисленном — при неиспользовании сотен тысяч тонн обедненного урана. Это — описание открытого ядерного топливного цикла, при нем ядерное топливо используется один раз, и дальнейший путь облученного ядерного топлива ОЯТ , после того, как его извлекают из реактора — переработка и захоронение. При этом захоронение — тоже непростая и дорогостоящая процедура, в настоящее время только Финляндия способна обеспечить захоронение ОЯТ в подобранных гранитных структурах, которыми изобилует Скандинавия. Если коротко — то и уран расходуется не самым сберегающим способом, и на захоронение предстоит отправлять сотни тысяч тонн ОЯТ. Это дает массу поводов для критики противникам атомной энергетики, которую можно сформулировать коротко: АЭС дороги при строительстве, ядерное топливо дорого при производстве, захоронение ОЯТ — это тоже дорого, а потому, несмотря на отсутствие углекислого газа в выхлопах, технология перспектив не имеет. От тепловых реакторов к реакторам на быстрых нейтронах Однако практика использования реакторов на тепловых нейтронах и внимательное наблюдение за состоянием топлива в активной зоне реактора убедительно доказали точность теоретических вычислений. Несмотря на обогащение по урану-235 и на использование замедлителя, часть нейтронов все же добирается до ядер урана-238, и в небольшом количестве случаев уран-238 испытывает трансмутации — последовательные превращения в ядра других химических элементов, в числе которых и плутоний-239. А плутоний-239 хорош тем, что охотно вступает в цепную реакцию деления, тем самым увеличивая общую теплоотдачу используемого ядерного топлива. Вступает в реакцию немедленно, прямо в реакторе, но полностью "выгореть" не успевает — в ОЯТ тепловых реакторов его остается около одного процента и, если научиться его выделять из общего состава ОЯТ, его можно использовать в качестве "добавки" к обычному урановому ядерному топливу. Не успевает полностью выгореть и уран-235.
Химики пришли на выручку в обоих случаях, разработав технологию выделения из ОЯТ и плутония, и урана-235. АЭС "Аккую": как Россия строит первую турецкую атомную станцию 11 марта 2021, 16:50 Дальнейшие исследования показали, что в активной зоне реактора образуется не чистый плутоний-239, который используется как начинка ядерного и термоядерного оружия, а смесь сразу трех изотопов — плутоний-239, 240 и 241. Технологий разделения такой смеси изотопов нет и нет никаких надежд, что ее удастся разработать — это раз. Два — плутоний-240 для ядерных боезарядов — "страшный яд", его присутствие делает их неустойчивыми.
«Росатом» начал строить первый в мире атомный энергоблок с безотходным циклом
| На СХК завершен монтаж оборудования по изготовлению таблеток СНУП-топлива для реактора БРЕСТ-ОД-300 | Как и любой другой реактор, БРЕСТ-ОД-300 снабжен системой аварийного охлаждения реактора. |
| Росатом продолжает строительство энергоблока для уникального реактора БРЕСТ-ОД-300 | Специалисты НИУ «МЭИ» приняли участие в создании заготовки выходной части МГД-насоса для нового типа реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. |
| «Росатом» приступил к строительству первого в мире безопасного ядерного реактора | первый в мире Perpetuum Mobile мощностью 300 МВт – АЭС с замкнутым топливным циклом. |
| Завершено создание фундамента под реактор БРЕСТ-ОД-300 | Руководитель проекта по созданию БРЕСТ-ОД-300 Андрей Николаев. |
Строительство реактора “БРЕСТ-ОД-300” вышло на “нулевую” отметку
Реактор 'БРЕСТ-ОД-300' (установка с пристанционным ядерным топливным циклом) строится на площадке Сибирского химического комбината (СХК) в Северске в рамках проекта Росатома 'Прорыв' по созданию новейшего топлива, на котором атомная энергетика будет работать. Росатом приступил к тестированию первого объекта энергоблока нового поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 (проект "Прорыв"). На Сибирский химкомбинат доставили опытный образец главного циркуляционного насоса для реактора БРЕСТ-ОД-300. Госкорпорация «Росатом» начала строительство первого в мире энергоблока нового поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. Согласно планам реактор БРЕСТ-ОД-300 должен начать работу в 2026 году.
Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
Специальный модуль создает ядерное топливо, затем оно поступает в энергоблок «Брест-ОД-300» на быстрых нейтронах, а после переработки то же самое топливо возвращается обратно в реактор, и снова по кругу. В Северске официально открылось строительство первого в мире реактора на быстрых нейтронах БРЭСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. Реактор 'БРЕСТ-ОД-300' (установка с пристанционным ядерным топливным циклом) строится на площадке Сибирского химического комбината (СХК) в Северске в рамках проекта Росатома 'Прорыв' по созданию новейшего топлива, на котором атомная энергетика будет работать.
Уникальный реактор обеспечит энергетическое будущее России
| Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 | Переработка ОЯТ БРЕСТ-300 будет происходить непосредственно на площадке ОДЭК, в модуле переработки (МП) комплекса ОДЭК. |
| В Томской области начался монтаж «реактора будущего». Публикации СМИ. Первый канал | передает РИА Новости. |
| «Росатом» приступил к строительству первого в мире безопасного ядерного реактора | Росатом приступил к тестированию первого объекта энергоблока нового поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 (проект "Прорыв"). |
В Северске начался монтаж реакторной установки IV поколения БРЕСТ-ОД-300
Опытно-демонстрационный энергоблок БРЕСТ-ОД-300 с множеством новаций (свинцовый теплоноситель, плотное нитридное уран-плутониевое топливо, пристанционная переработка ОЯТ) одно время плотно пиарился и в середине десятилетия был неким символом того, что у. После БРЕСТ-ОД-300 коммерческий реактор будет БР-1200, но в текущую дорожную карту до 2035 года он не попал, как и в перспективную до 2045г. На площадке Сибирского химкомбината 8 июня стартовало строительство первого в мире энергоблока четвертого поколения с быстрым реактором естественной безопасности БРЕСТ-ОД‑300.». В шахту реактора строители погрузили первую часть корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 – нижний ярус ограждающей конструкции. В составе реакторной установки «БРЕСТ-ОД-300» будут работать восемь парогенераторов массой 72 тонны каждый.[33].