Ngành hạt nhân Nga chờ “đột phá”
Ở Nga, công việc đang được tiến hành để tạo ra một lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ tư mang tính cách mạng. Chúng ta đang nói về lò phản ứng BREST, hiện đang được phát triển bởi các doanh nghiệp trực thuộc tập đoàn nhà nước Rosatom. Lò phản ứng đầy hứa hẹn này đang được tạo ra như một phần của dự án Proryv. BREST là một dự án gồm các lò phản ứng neutron nhanh với chất làm mát bằng chì, sơ đồ loại bỏ nhiệt hai mạch cho tuabin, cũng như các thông số hơi nước siêu tới hạn. Dự án đã được phát triển ở nước ta từ cuối những năm 1980. Nhà phát triển chính của lò phản ứng này là NIKIET được đặt tên theo N. A. Dollezhal (Viện Nghiên cứu và Thiết kế Kỹ thuật Điện).
Ngày nay, các nhà máy điện hạt nhân cung cấp cho Nga 18% sản lượng điện. Năng lượng hạt nhân có tầm quan trọng lớn ở khu vực châu Âu của nước ta, đặc biệt là ở phía tây bắc, nơi nó chiếm 42% sản lượng điện. Hiện nay, ở Nga có 10 nhà máy điện hạt nhân, vận hành 34 tổ máy. Hầu hết trong số họ sử dụng uranium làm giàu thấp với hàm lượng đồng vị uranium-235 là 2-5% làm nhiên liệu. Đồng thời, nhiên liệu tại các nhà máy điện hạt nhân không được tiêu thụ hoàn toàn, dẫn đến sự hình thành chất thải phóng xạ.
Nga đã tích lũy được 18 nghìn tấn uranium đã qua sử dụng và mỗi năm con số này tăng thêm 670 tấn. Tổng cộng, có 345 tấn chất thải này trên thế giới, trong đó 110 tấn ở Hoa Kỳ. Vấn đề xử lý các chất thải này có thể được giải quyết bằng một loại lò phản ứng mới hoạt động theo chu trình kín. Việc tạo ra một lò phản ứng như vậy cũng sẽ giúp đối phó với sự rò rỉ công nghệ hạt nhân quân sự. Những lò phản ứng như vậy có thể được cung cấp một cách an toàn cho bất kỳ quốc gia nào trên thế giới, vì về nguyên tắc, không thể có được nguyên liệu thô cần thiết để tạo ra lò phản ứng hạt nhân trên chúng. vũ khí. Nhưng lợi thế chính của họ sẽ là sự an toàn. Những lò phản ứng như vậy thậm chí có thể chạy bằng nhiên liệu hạt nhân cũ đã qua sử dụng. Theo Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học A. Kryukov, ngay cả những tính toán sơ bộ cũng cho chúng ta biết rằng trữ lượng uranium đã sử dụng được tích lũy trong 60 năm hoạt động của ngành công nghiệp hạt nhân sẽ đủ để sản xuất năng lượng trong vài trăm năm.
Các lò phản ứng BREST là một dự án mang tính cách mạng theo hướng này. Lò phản ứng này rất phù hợp với bối cảnh bài phát biểu của Vladimir Putin tại Hội nghị Thượng đỉnh Thiên niên kỷ của Liên hợp quốc vào tháng 2000 năm XNUMX. Là một phần trong báo cáo của mình, tổng thống Nga đã hứa với thế giới về một loại năng lượng hạt nhân mới: an toàn, sạch sẽ, loại trừ việc sử dụng vũ khí. Kể từ bài phát biểu đó, công việc triển khai dự án Proryv và việc tạo ra lò phản ứng BREST đã đạt được tiến bộ đáng kể.
Ban đầu, nhà máy BREST được thiết kế sẽ cung cấp công suất 300 MW như một phần của tổ máy điện, nhưng sau đó, một dự án đã xuất hiện với công suất tăng lên 1200 MW. Đồng thời, tại thời điểm này, các nhà phát triển đã tập trung mọi nỗ lực vào lò phản ứng BREST-OD-300 kém mạnh mẽ hơn (trình diễn thử nghiệm) liên quan đến việc phát triển một lượng lớn các giải pháp thiết kế mới và kế hoạch thử nghiệm chúng trên một dự án tương đối nhỏ và rẻ để thực hiện. Ngoài ra, công suất được chọn là 300 MW (điện) và 700 MW (nhiệt) là công suất tối thiểu cần thiết để đạt được hệ số tạo nhiên liệu trong lõi lò phản ứng bằng một.
Hiện tại, dự án Đột phá đang được triển khai tại địa điểm của doanh nghiệp thuộc tập đoàn nhà nước Rosatom của Tổ hợp Hóa chất Siberia (SKhK) trên lãnh thổ của sự hình thành lãnh thổ khép kín (ZATO) Seversk (Vùng Tomsk). Dự án này liên quan đến việc phát triển các công nghệ khép kín chu trình nhiên liệu hạt nhân, vốn sẽ có nhu cầu trong ngành điện hạt nhân trong tương lai. Việc triển khai dự án này trong thực tế giúp tạo ra một tổ hợp năng lượng trình diễn thử nghiệm bao gồm: BREST-OD-300 - một lò phản ứng neutron nhanh với chất làm mát kim loại lỏng chì với chu trình nhiên liệu hạt nhân tại chỗ và một mô-đun đặc biệt để chế tạo / chế tạo lại nhiên liệu cho lò phản ứng này, cũng như một mô-đun để tái xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng của nó. Theo kế hoạch, lò phản ứng BREST-OD-300 sẽ được khởi động vào năm 2020.
Petersburg VNIPIET là đơn vị thiết kế chung của tổ hợp năng lượng trình diễn thử nghiệm. Lò phản ứng đang được xây dựng bởi NIKIET (Moscow). Trước đó đã có báo cáo rằng việc phát triển lò phản ứng BREST ước tính trị giá 17,7 tỷ rúp, việc xây dựng mô-đun xử lý nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng - 19,6 tỷ rúp, mô-đun chế tạo và tổ hợp khởi động để tái chế nhiên liệu - 26,6 tỷ rúp . Nhiệm vụ chính của tổ hợp năng lượng được tạo ra phải là phát triển công nghệ vận hành lò phản ứng mới, sản xuất nhiên liệu mới và công nghệ tái chế nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Vì lý do này, quyết định khởi động lò phản ứng BREST-OD-300 ở chế độ năng lượng để tạo ra năng lượng điện sẽ chỉ được đưa ra sau khi hoàn thành tất cả các công việc nghiên cứu về dự án.
Địa điểm xây dựng tổ hợp năng lượng BREST-300 nằm trong khu vực nhà máy hóa chất phóng xạ của tổ hợp hóa học Siberia. Công việc trên trang web này bắt đầu vào tháng 2014 năm 400. Theo ông Sergey Tochilin, Tổng giám đốc SCC, việc san lấp mặt bằng thẳng đứng đã được tiến hành tại đây với việc đào một triệu mét khối đất, đặt dây cáp, lắp đặt đường ống dẫn nước dịch vụ và các công việc xây dựng khác đã hoàn thành. Hiện tại, tổ chức hợp đồng "Java-stroy" và nhà thầu phụ Seversk "Spetsteplokhimmontazh" tiếp tục tổ hợp các công việc liên quan đến giai đoạn chuẩn bị. Ngày nay, 600 người làm việc tại công trường, với tốc độ làm việc tại cơ sở tăng lên, số lượng thợ xây sẽ tăng lên 700-100 người. Các khoản đầu tư của nhà nước vào dự án này ước tính khoảng XNUMX tỷ rúp, dịch vụ báo chí của Tổ hợp Hóa chất Siberia báo cáo.
Tổ hợp năng lượng trình diễn thí điểm tại ZATO lớn nhất ở nước ta đang được xây dựng theo từng giai đoạn. Nhà máy sản xuất nhiên liệu nitrit là nhà máy đầu tiên được xây dựng, dự kiến vận hành thử vào năm 2017-2018. Trong tương lai, nhiên liệu được sản xuất tại nhà máy này sẽ được chuyển đến lò phản ứng thử nghiệm và trình diễn BREST-300, việc xây dựng sẽ bắt đầu vào năm 2016 và hoàn thành vào năm 2020, đây sẽ là giai đoạn hoàn thành thứ hai của dự án. Giai đoạn thứ ba của công việc liên quan đến việc xây dựng một nhà máy khác để xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng. Dự án Proryv sẽ hoạt động đầy đủ vào năm 2023. Nhờ việc thực hiện dự án đầy tham vọng này, khoảng 1,5 nghìn việc làm mới sẽ xuất hiện ở thành phố Seversk. 300-6 nghìn công nhân sẽ trực tiếp tham gia xây dựng nhà máy BREST-8.
Andrey Nikolaev, người đứng đầu dự án tạo ra lò phản ứng BREST-300, cho biết tổ hợp năng lượng trình diễn thử nghiệm ở thành phố Seversk sẽ bao gồm nhà máy lò phản ứng BREST-OD-300 với chu trình nhiên liệu hạt nhân tại chỗ, cũng như một tổ hợp sản xuất "nhiên liệu hạt nhân của tương lai". Chúng ta đang nói về nhiên liệu nitrua cho các lò phản ứng neutron nhanh. Người ta cho rằng chính trên loại nhiên liệu này, bắt đầu từ những năm 20 của thế kỷ 300, toàn bộ ngành công nghiệp điện hạt nhân sẽ hoạt động. Theo kế hoạch, lò phản ứng thí điểm BREST-300 sẽ là lò phản ứng neutron nhanh đầu tiên trên hành tinh có chất làm mát bằng kim loại lỏng nặng. Theo dự án, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng trong lò phản ứng BREST-28 sẽ được tái xử lý rồi nạp lại vào lò phản ứng. Để nạp lần đầu cho lò phản ứng, sẽ cần tổng cộng XNUMX tấn nhiên liệu. Hiện tại, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng từ các cơ sở lưu trữ của Nhà máy Hóa chất Siberia đang được phân tích - có thể một lượng sản phẩm nhất định có nguyên tố plutonium có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu cho lò phản ứng BREST thử nghiệm.
Lò phản ứng BREST-300 sẽ có một số lợi thế đáng kể trong lĩnh vực an toàn vận hành so với bất kỳ lò phản ứng nào đang hoạt động hiện nay. Lò phản ứng này sẽ có thể tự tắt nếu có bất kỳ thông số nào sai lệch. Ngoài ra, trong một lò phản ứng neutron nhanh, nhiên liệu có biên độ phản ứng thấp hơn được sử dụng, gia tốc trên các neutron nhanh và khả năng xảy ra vụ nổ tiếp theo được loại trừ một cách đơn giản. Chì, không giống như natri được sử dụng ngày nay làm chất làm mát, là chất thụ động và về mặt hoạt động hóa học, chì an toàn hơn natri. Nhiên liệu nitrua đậm đặc dễ dàng chịu đựng các điều kiện nhiệt độ và khuyết tật cơ học hơn, nó đáng tin cậy hơn nhiên liệu oxit. Ngay cả những tai nạn phá hoại nghiêm trọng nhất với việc phá hủy các rào cản bên ngoài (vỏ thân tàu, tòa nhà lò phản ứng, v.v.) cũng không thể dẫn đến rò rỉ phóng xạ khiến người dân phải sơ tán và sau đó là sự xa lánh đất đai lâu dài, như đã xảy ra trong vụ tai nạn Chernobyl vào năm 1986.
Những ưu điểm của lò phản ứng BREST bao gồm:
- an toàn bức xạ tự nhiên trong trường hợp xảy ra các sự cố khác nhau do các nguyên nhân bên ngoài và bên trong, bao gồm cả phá hoại, không yêu cầu sơ tán dân cư;
- cung cấp nhiên liệu dài hạn (gần như không giới hạn về thời gian) do sử dụng hiệu quả uranium tự nhiên;
— không phổ biến vũ khí hạt nhân trên hành tinh bằng cách loại trừ việc sản xuất plutonium cấp độ vũ khí trong quá trình vận hành và triển khai công nghệ tại chỗ để tái chế nhiên liệu khô mà không tách plutonium và uranium;
— tính thân thiện với môi trường của sản xuất năng lượng và xử lý chất thải tiếp theo do chu trình nhiên liệu khép kín với sự biến đổi các sản phẩm phân hạch tồn tại lâu dài, chuyển hóa và đốt cháy các chất actinide trong lò phản ứng, tinh chế chất thải phóng xạ từ các chất Actinide, giữ và xử lý chất thải phóng xạ mà không làm ảnh hưởng đến môi trường cân bằng tự nhiên bức xạ;
- khả năng cạnh tranh kinh tế, đạt được nhờ sự an toàn tự nhiên của các nhà máy điện hạt nhân và công nghệ của chu trình nhiên liệu được triển khai, cấu tạo lò phản ứng chỉ với 238U, loại bỏ các hệ thống an toàn kỹ thuật phức tạp, thông số chì cao, đảm bảo đạt được mục tiêu thông số siêu tới hạn của mạch tuabin hơi và hiệu suất cao của chu trình nhiệt động, giảm giá thành xây dựng.
Sự kết hợp của nhiên liệu mononitride, chất lượng tự nhiên của chất làm mát chì, các giải pháp thiết kế của lõi và mạch làm mát, các đặc tính vật lý của lò phản ứng nhanh đưa lò phản ứng BREST lên một mức độ an toàn tự nhiên mới về chất lượng và có thể đảm bảo sự ổn định không kích hoạt thiết bị bảo vệ khẩn cấp tích cực trong các sự cố rất nghiêm trọng không thể vượt qua đối với bất kỳ lò phản ứng hiện có và được thiết kế nào trên thế giới:
- tự hành bởi tất cả các cơ quan quản lý có sẵn;
- tắt (kẹt) tất cả các máy bơm của mạch thứ nhất của lò phản ứng;
- tắt (kẹt) tất cả các máy bơm của mạch thứ nhất của lò phản ứng;
- giảm áp suất của nhà ở hiệu trưởng;
- vỡ ống sinh hơi nước hoặc đường ống của mạch thứ cấp dọc theo bất kỳ phần nào;
- áp đặt một loạt các tai nạn;
- Không giới hạn thời gian làm lạnh khi ngắt điện hoàn toàn.
Dự án Proryv đang được Rosatom triển khai nhằm tạo ra một nền tảng công nghệ mới cho ngành công nghiệp hạt nhân Nga với chu trình nhiên liệu khép kín và giải quyết vấn đề nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng và chất thải phóng xạ (RW). Kết quả của việc thực hiện dự án đầy tham vọng này là tạo ra một sản phẩm cạnh tranh sẽ cung cấp cho các công nghệ của Nga khả năng dẫn đầu trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân thế giới và nói chung trong hệ thống năng lượng toàn cầu trong 30-50 năm tới.
Nguồn thông tin:
http://www.rosatom.ru
http://atomsib.ru
http://publicatom.ru/blog/atomsib/5854.html
http://sdelano-u-nas.livejournal.com/360656.html
Tư liệu từ các nguồn miễn phí
Ngày nay, các nhà máy điện hạt nhân cung cấp cho Nga 18% sản lượng điện. Năng lượng hạt nhân có tầm quan trọng lớn ở khu vực châu Âu của nước ta, đặc biệt là ở phía tây bắc, nơi nó chiếm 42% sản lượng điện. Hiện nay, ở Nga có 10 nhà máy điện hạt nhân, vận hành 34 tổ máy. Hầu hết trong số họ sử dụng uranium làm giàu thấp với hàm lượng đồng vị uranium-235 là 2-5% làm nhiên liệu. Đồng thời, nhiên liệu tại các nhà máy điện hạt nhân không được tiêu thụ hoàn toàn, dẫn đến sự hình thành chất thải phóng xạ.
Nga đã tích lũy được 18 nghìn tấn uranium đã qua sử dụng và mỗi năm con số này tăng thêm 670 tấn. Tổng cộng, có 345 tấn chất thải này trên thế giới, trong đó 110 tấn ở Hoa Kỳ. Vấn đề xử lý các chất thải này có thể được giải quyết bằng một loại lò phản ứng mới hoạt động theo chu trình kín. Việc tạo ra một lò phản ứng như vậy cũng sẽ giúp đối phó với sự rò rỉ công nghệ hạt nhân quân sự. Những lò phản ứng như vậy có thể được cung cấp một cách an toàn cho bất kỳ quốc gia nào trên thế giới, vì về nguyên tắc, không thể có được nguyên liệu thô cần thiết để tạo ra lò phản ứng hạt nhân trên chúng. vũ khí. Nhưng lợi thế chính của họ sẽ là sự an toàn. Những lò phản ứng như vậy thậm chí có thể chạy bằng nhiên liệu hạt nhân cũ đã qua sử dụng. Theo Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học A. Kryukov, ngay cả những tính toán sơ bộ cũng cho chúng ta biết rằng trữ lượng uranium đã sử dụng được tích lũy trong 60 năm hoạt động của ngành công nghiệp hạt nhân sẽ đủ để sản xuất năng lượng trong vài trăm năm.
Các lò phản ứng BREST là một dự án mang tính cách mạng theo hướng này. Lò phản ứng này rất phù hợp với bối cảnh bài phát biểu của Vladimir Putin tại Hội nghị Thượng đỉnh Thiên niên kỷ của Liên hợp quốc vào tháng 2000 năm XNUMX. Là một phần trong báo cáo của mình, tổng thống Nga đã hứa với thế giới về một loại năng lượng hạt nhân mới: an toàn, sạch sẽ, loại trừ việc sử dụng vũ khí. Kể từ bài phát biểu đó, công việc triển khai dự án Proryv và việc tạo ra lò phản ứng BREST đã đạt được tiến bộ đáng kể.
Tổng quan về lò phản ứng BREST-300
Ban đầu, nhà máy BREST được thiết kế sẽ cung cấp công suất 300 MW như một phần của tổ máy điện, nhưng sau đó, một dự án đã xuất hiện với công suất tăng lên 1200 MW. Đồng thời, tại thời điểm này, các nhà phát triển đã tập trung mọi nỗ lực vào lò phản ứng BREST-OD-300 kém mạnh mẽ hơn (trình diễn thử nghiệm) liên quan đến việc phát triển một lượng lớn các giải pháp thiết kế mới và kế hoạch thử nghiệm chúng trên một dự án tương đối nhỏ và rẻ để thực hiện. Ngoài ra, công suất được chọn là 300 MW (điện) và 700 MW (nhiệt) là công suất tối thiểu cần thiết để đạt được hệ số tạo nhiên liệu trong lõi lò phản ứng bằng một.
Hiện tại, dự án Đột phá đang được triển khai tại địa điểm của doanh nghiệp thuộc tập đoàn nhà nước Rosatom của Tổ hợp Hóa chất Siberia (SKhK) trên lãnh thổ của sự hình thành lãnh thổ khép kín (ZATO) Seversk (Vùng Tomsk). Dự án này liên quan đến việc phát triển các công nghệ khép kín chu trình nhiên liệu hạt nhân, vốn sẽ có nhu cầu trong ngành điện hạt nhân trong tương lai. Việc triển khai dự án này trong thực tế giúp tạo ra một tổ hợp năng lượng trình diễn thử nghiệm bao gồm: BREST-OD-300 - một lò phản ứng neutron nhanh với chất làm mát kim loại lỏng chì với chu trình nhiên liệu hạt nhân tại chỗ và một mô-đun đặc biệt để chế tạo / chế tạo lại nhiên liệu cho lò phản ứng này, cũng như một mô-đun để tái xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng của nó. Theo kế hoạch, lò phản ứng BREST-OD-300 sẽ được khởi động vào năm 2020.
Petersburg VNIPIET là đơn vị thiết kế chung của tổ hợp năng lượng trình diễn thử nghiệm. Lò phản ứng đang được xây dựng bởi NIKIET (Moscow). Trước đó đã có báo cáo rằng việc phát triển lò phản ứng BREST ước tính trị giá 17,7 tỷ rúp, việc xây dựng mô-đun xử lý nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng - 19,6 tỷ rúp, mô-đun chế tạo và tổ hợp khởi động để tái chế nhiên liệu - 26,6 tỷ rúp . Nhiệm vụ chính của tổ hợp năng lượng được tạo ra phải là phát triển công nghệ vận hành lò phản ứng mới, sản xuất nhiên liệu mới và công nghệ tái chế nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Vì lý do này, quyết định khởi động lò phản ứng BREST-OD-300 ở chế độ năng lượng để tạo ra năng lượng điện sẽ chỉ được đưa ra sau khi hoàn thành tất cả các công việc nghiên cứu về dự án.
Địa điểm xây dựng tổ hợp năng lượng BREST-300 nằm trong khu vực nhà máy hóa chất phóng xạ của tổ hợp hóa học Siberia. Công việc trên trang web này bắt đầu vào tháng 2014 năm 400. Theo ông Sergey Tochilin, Tổng giám đốc SCC, việc san lấp mặt bằng thẳng đứng đã được tiến hành tại đây với việc đào một triệu mét khối đất, đặt dây cáp, lắp đặt đường ống dẫn nước dịch vụ và các công việc xây dựng khác đã hoàn thành. Hiện tại, tổ chức hợp đồng "Java-stroy" và nhà thầu phụ Seversk "Spetsteplokhimmontazh" tiếp tục tổ hợp các công việc liên quan đến giai đoạn chuẩn bị. Ngày nay, 600 người làm việc tại công trường, với tốc độ làm việc tại cơ sở tăng lên, số lượng thợ xây sẽ tăng lên 700-100 người. Các khoản đầu tư của nhà nước vào dự án này ước tính khoảng XNUMX tỷ rúp, dịch vụ báo chí của Tổ hợp Hóa chất Siberia báo cáo.
Tổ hợp năng lượng trình diễn thí điểm tại ZATO lớn nhất ở nước ta đang được xây dựng theo từng giai đoạn. Nhà máy sản xuất nhiên liệu nitrit là nhà máy đầu tiên được xây dựng, dự kiến vận hành thử vào năm 2017-2018. Trong tương lai, nhiên liệu được sản xuất tại nhà máy này sẽ được chuyển đến lò phản ứng thử nghiệm và trình diễn BREST-300, việc xây dựng sẽ bắt đầu vào năm 2016 và hoàn thành vào năm 2020, đây sẽ là giai đoạn hoàn thành thứ hai của dự án. Giai đoạn thứ ba của công việc liên quan đến việc xây dựng một nhà máy khác để xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng. Dự án Proryv sẽ hoạt động đầy đủ vào năm 2023. Nhờ việc thực hiện dự án đầy tham vọng này, khoảng 1,5 nghìn việc làm mới sẽ xuất hiện ở thành phố Seversk. 300-6 nghìn công nhân sẽ trực tiếp tham gia xây dựng nhà máy BREST-8.
Andrey Nikolaev, người đứng đầu dự án tạo ra lò phản ứng BREST-300, cho biết tổ hợp năng lượng trình diễn thử nghiệm ở thành phố Seversk sẽ bao gồm nhà máy lò phản ứng BREST-OD-300 với chu trình nhiên liệu hạt nhân tại chỗ, cũng như một tổ hợp sản xuất "nhiên liệu hạt nhân của tương lai". Chúng ta đang nói về nhiên liệu nitrua cho các lò phản ứng neutron nhanh. Người ta cho rằng chính trên loại nhiên liệu này, bắt đầu từ những năm 20 của thế kỷ 300, toàn bộ ngành công nghiệp điện hạt nhân sẽ hoạt động. Theo kế hoạch, lò phản ứng thí điểm BREST-300 sẽ là lò phản ứng neutron nhanh đầu tiên trên hành tinh có chất làm mát bằng kim loại lỏng nặng. Theo dự án, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng trong lò phản ứng BREST-28 sẽ được tái xử lý rồi nạp lại vào lò phản ứng. Để nạp lần đầu cho lò phản ứng, sẽ cần tổng cộng XNUMX tấn nhiên liệu. Hiện tại, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng từ các cơ sở lưu trữ của Nhà máy Hóa chất Siberia đang được phân tích - có thể một lượng sản phẩm nhất định có nguyên tố plutonium có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu cho lò phản ứng BREST thử nghiệm.
Lò phản ứng BREST-300 sẽ có một số lợi thế đáng kể trong lĩnh vực an toàn vận hành so với bất kỳ lò phản ứng nào đang hoạt động hiện nay. Lò phản ứng này sẽ có thể tự tắt nếu có bất kỳ thông số nào sai lệch. Ngoài ra, trong một lò phản ứng neutron nhanh, nhiên liệu có biên độ phản ứng thấp hơn được sử dụng, gia tốc trên các neutron nhanh và khả năng xảy ra vụ nổ tiếp theo được loại trừ một cách đơn giản. Chì, không giống như natri được sử dụng ngày nay làm chất làm mát, là chất thụ động và về mặt hoạt động hóa học, chì an toàn hơn natri. Nhiên liệu nitrua đậm đặc dễ dàng chịu đựng các điều kiện nhiệt độ và khuyết tật cơ học hơn, nó đáng tin cậy hơn nhiên liệu oxit. Ngay cả những tai nạn phá hoại nghiêm trọng nhất với việc phá hủy các rào cản bên ngoài (vỏ thân tàu, tòa nhà lò phản ứng, v.v.) cũng không thể dẫn đến rò rỉ phóng xạ khiến người dân phải sơ tán và sau đó là sự xa lánh đất đai lâu dài, như đã xảy ra trong vụ tai nạn Chernobyl vào năm 1986.
Những ưu điểm của lò phản ứng BREST bao gồm:
- an toàn bức xạ tự nhiên trong trường hợp xảy ra các sự cố khác nhau do các nguyên nhân bên ngoài và bên trong, bao gồm cả phá hoại, không yêu cầu sơ tán dân cư;
- cung cấp nhiên liệu dài hạn (gần như không giới hạn về thời gian) do sử dụng hiệu quả uranium tự nhiên;
— không phổ biến vũ khí hạt nhân trên hành tinh bằng cách loại trừ việc sản xuất plutonium cấp độ vũ khí trong quá trình vận hành và triển khai công nghệ tại chỗ để tái chế nhiên liệu khô mà không tách plutonium và uranium;
— tính thân thiện với môi trường của sản xuất năng lượng và xử lý chất thải tiếp theo do chu trình nhiên liệu khép kín với sự biến đổi các sản phẩm phân hạch tồn tại lâu dài, chuyển hóa và đốt cháy các chất actinide trong lò phản ứng, tinh chế chất thải phóng xạ từ các chất Actinide, giữ và xử lý chất thải phóng xạ mà không làm ảnh hưởng đến môi trường cân bằng tự nhiên bức xạ;
- khả năng cạnh tranh kinh tế, đạt được nhờ sự an toàn tự nhiên của các nhà máy điện hạt nhân và công nghệ của chu trình nhiên liệu được triển khai, cấu tạo lò phản ứng chỉ với 238U, loại bỏ các hệ thống an toàn kỹ thuật phức tạp, thông số chì cao, đảm bảo đạt được mục tiêu thông số siêu tới hạn của mạch tuabin hơi và hiệu suất cao của chu trình nhiệt động, giảm giá thành xây dựng.
Hình ảnh dự án khu phức hợp BREST. 1 - lò phản ứng, 2 - buồng máy có tuabin, 3 - mô đun xử lý SNF, 4 - mô đun chế tạo nhiên liệu tươi.
Sự kết hợp của nhiên liệu mononitride, chất lượng tự nhiên của chất làm mát chì, các giải pháp thiết kế của lõi và mạch làm mát, các đặc tính vật lý của lò phản ứng nhanh đưa lò phản ứng BREST lên một mức độ an toàn tự nhiên mới về chất lượng và có thể đảm bảo sự ổn định không kích hoạt thiết bị bảo vệ khẩn cấp tích cực trong các sự cố rất nghiêm trọng không thể vượt qua đối với bất kỳ lò phản ứng hiện có và được thiết kế nào trên thế giới:
- tự hành bởi tất cả các cơ quan quản lý có sẵn;
- tắt (kẹt) tất cả các máy bơm của mạch thứ nhất của lò phản ứng;
- tắt (kẹt) tất cả các máy bơm của mạch thứ nhất của lò phản ứng;
- giảm áp suất của nhà ở hiệu trưởng;
- vỡ ống sinh hơi nước hoặc đường ống của mạch thứ cấp dọc theo bất kỳ phần nào;
- áp đặt một loạt các tai nạn;
- Không giới hạn thời gian làm lạnh khi ngắt điện hoàn toàn.
Dự án Proryv đang được Rosatom triển khai nhằm tạo ra một nền tảng công nghệ mới cho ngành công nghiệp hạt nhân Nga với chu trình nhiên liệu khép kín và giải quyết vấn đề nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng và chất thải phóng xạ (RW). Kết quả của việc thực hiện dự án đầy tham vọng này là tạo ra một sản phẩm cạnh tranh sẽ cung cấp cho các công nghệ của Nga khả năng dẫn đầu trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân thế giới và nói chung trong hệ thống năng lượng toàn cầu trong 30-50 năm tới.
Nguồn thông tin:
http://www.rosatom.ru
http://atomsib.ru
http://publicatom.ru/blog/atomsib/5854.html
http://sdelano-u-nas.livejournal.com/360656.html
Tư liệu từ các nguồn miễn phí
tin tức