Строительство атомного энергоблока БРЕСТ-ОД-300 Госкорпорация Росатом рассчитывает, что реактор на быстрых нейтронах БРЕСТ-300 и модуль по переработке использованного ядерного топлива сменят. В Северске официально открылось строительство первого в мире реактора на быстрых нейтронах БРЭСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. Генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев (в центре) во время церемонии начала строительства новейшего атомного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 в Северске. Прорыв в атомной энергетике от РОСАТОМ | Геоэнергетика Инфо. Замкнутый ядерный топливный цикл (ЯТЦ) реактора БРЕСТ-ОД-300 разрабатывается в соответствии с требованиями, приведенными ниже. •.
Ход строительства быстрого свинцового реактора БРЕСТ-ОД-300 в Северске (31.08.2023)
передает РИА Новости. Если один энергоблок с РУ БРЕСТ-ОД-300 способен нарушить мировой баланс по этому изотопу, то что будет, когда подобных реакторов станет много, а мощность каждого из них возрастет в 3—5 раз. Росатом рассчитывает запустить быстрый реактор "БРЕСТ-ОД-300" в 2027 году. Энергоблок с реактором БРЕСТ-ОД-300 станет частью опытно-демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК), который строится на площадке СХК в рамках стратегического.
Изобилие терминологии скрывает физический смысл
- Уникальный реактор обеспечит энергетическое будущее России
- Навигация по записям
- Росатом продолжает строительство энергоблока для уникального реактора БРЕСТ-ОД-300
- По принципу естественной безопасности
Россия уходит вперед. Началась стройка уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300
Естественный вопрос – почему БРЕСТ-ОД-300 относят к реакторам IV поколения? Конструкторская концепция реакторной установки БРЕСТ-ОД-300 заключается в следующем. БРЕСТ-ОД-300 — первый реактор в мире с таким теплоносителем (не считая лодочных реакторов на эвтектике свинец-висмут). 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. 3D-модель реакторной установки БРЕСТ-ОД-300. БРЕСТ станет вторым реактором, где отрабатывается концепция замкнутого ядерного топливного цикла.
Уникальный реактор БРЕСТ-300 начали строить в Томской области
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. Пространство между полостями при сооружении поэтапно заполняется бетонным наполнителем».
Таким образом, в среднем 1,15 нейтрона тратится на одно деление, остальные 1,3 могут быть захвачены ураном-238 с образованием плутония-239. Но тепловые нейтроны также активно захватываются ядрами других элементов, присутствующих в активной зоне : осколками деления например, ксенон-135 , замедлителем, теплоносителем, стержнями управления и защиты, часть нейтронов просто утекает из активной зоны. Поэтому в реакторах с преимущественно тепловым спектром нейтронов коэффициент воспроизводства всегда меньше единицы 0,5-0,7. Тем не менее конвертация урана-238 вносит определённый вклад в общее энерговыделение реакторов с тепловым спектром нейтронов. Поэтому коэффициент воспроизводства может оказаться больше расхода первичного делящегося изотопа в идеале, КВ может достигать 1,5 — если никаких потерь нет вообще, а все нейтроны делят уран-235 или поглощаются ураном-238.
На реально существующих реакторах КВ достигает 1,2. При очередной перезагрузке топлива извлечённый ОЯТ может содержать больше делящегося вещества, поддерживающего цепную реакцию, чем было загружено изначально. Его можно выделить химически и использовать для загрузки свежим топливом широко распространённых реакторов на тепловых нейтронах вместо дефицитного урана-235. Выгодной эта операция становится в связи с тем, что в природе встречается лишь один редкий изотоп, поддерживающий цепную реакцию — уран-235. Его природные запасы в пригодных для экономически эффективной добычи месторождениях невелики. Зато в природе многократно больше двух других изотопов тория-232 и урана-238 , которые цепную реакцию не поддерживают, но из которых облучением нейтронами можно получать другие изотопы уран-233 и плутоний-239 , уже поддерживающие цепную реакцию. Дополнительную выгоду приносит резкое уменьшение требований к хранению ядерных отходов, образующихся от отработанного ядерного топлива.
Технические трудности и экономические затраты создания полномасштабной энергетики на быстрых нейтронах привели к отставанию их развития от реакторов с тепловым спектром нейтронов. Кроме того доступность урана-235 ещё не достигла критических для отрасли величин. В проекте БРЕСТ его разработчиками планируется создание демонстрационного топливного цикла, который должен продемонстрировать работоспособность, выявить проблемы масштабирования и обосновать экономику замкнутого цикла ядерного топлива. В 2010 году правительство РФ утвердило федеральную целевую программу «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010—2015 гг.
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». По результатам методических пусков три эксперимента были проверены расчетные модели и результаты расчетов, уточнены параметры настройки систем реактора ИГР при проведении исследовательских пусков. Кроме этого, были проверены средства измерения параметров, выполнена тарировка детекторов контроля гамма-излучения и маломасштабных детекторов нейтронного потока.
Успешная реализация этого проекта позволит нашей стране стать первым в мире носителем атомной технологии, полностью отвечающей принципам устойчивого развития — в экологичности, доступности, надежности и эффективности использования ресурсов. Сегодня мы вновь подтверждаем свою репутацию лидера мирового прогресса в области ядерных технологий, предлагая человечеству уникальные решения, направленные на улучшение жизни людей», — заявил генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев.
Россия запустила модель Реактора будущего или «Секрет» поставок урана в США
Тот уран, который уходит на АЭС и в ядерные арсеналы, — обогащенный, а тот, что лежит на заводской площадке — обедненный, названия вполне логичные. По данным "Гринпис", в 1996 году запасы обедненного урана составляли в странах, где активнее всего шло обогащение: Франция — 190 тысяч тонн, Россия — 500 тысяч тонн, США — 740 тысяч тонн. Добытого в недрах планеты, очищенного от пустой породы, доставленного на предприятия по обогащению, неоднократно переработанного, заскладированного в таком виде, который обеспечивает оптимальный режим хранения. Если найти, разработать, научиться применять технологию, которая позволяла бы использовать уран-238 для производства энергии — получится огромный запас, причем в очень хорошо подготовленном состоянии, все описанные этапы уже оплачены, в основном — в годы всеобщей ядерной гонки. Нейтроны быстрые и нейтроны тепловые, или "Открытый ядерный топливный цикл" Есть у урана-238 и у урана-235 еще одна характеристика, из-за которой нынешняя атомная энергетика на 99,5 процента состоит из так называемых тепловых реакторов. В атомной физике такие характеристики, как скорость движения ядерных частиц и их температура — тождественные понятия, то есть реакторы на быстрых нейтронах можно называть и реакторами на нейтронах горячих, но как-то такой вариант не прижился. И то же, но в другую сторону — тепловые реакторы мы имеем полное право называть медленными, но опять же — не прижилось.
После того, как свободный нейтрон "разбивает" ядро атома урана, осколки разлетаются с разными скоростями, что совершенно неудивительно. Ради эксперимента швырните камень в стекло — осколки получатся разного размера, какие-то улетят далеко, какие-то лягут на землю рядышком. Эксперименты ученых-атомщиков показали, что свободные нейтроны с высокими скоростями до ядер урана-235 практически не добираются — их, грубо говоря, перехватывают ядра урана-238. Перехватывают настолько уверенно, что никакой цепной реакции не получается, свободных нейтронов для нее просто не остается. Для борьбы с этой проблемой используются сразу два способа — во-первых, то самое обогащение, наращивание содержания урана-235 в ядерном топливе в среднем до пяти процентов, то есть концентрация урана-235 в ядерном топливе в семь раз выше, чем в природном уране. Но остальные 95 процентов ядерного топлива — это тот самый уран-238, который быстрые свободные нейтроны "ловит" и "ловит".
А вот в том случае, если нейтроны будут медленными, тепловыми, уран-238 их "не замечает", а уран-235 хорош тем, что цепная реакция в нем возникает что от тепловых нейтронов, что от быстрых с равным успехом. Вывод — в активной зоне реактора нужен замедлитель, который превратит все нейтроны в тепловые медленные , что и гарантирует возможность управляемой цепной реакции деления. 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.
Его примерная стоимость — 100 миллиардов рублей, но затраты на производство энергии будут значительно ниже, чем на обычных АЭС. Что касается безопасности, то «Прорыв» решает проблему с захоронением отходов. Теперь их просто не нужно накапливать, ведь отработанное топливо будут использовать снова. Кроме того, заменили теплоноситель в реакторе.
В нем нет натрия, только свинец, у которого высокая температура кипения.
Это важная особенность концепции проекта «Прорыв»: он нацелен на создание ядерно-энергетических комплексов, состоящих из АЭС и заводов по регенерации и рефабрикации ядерного топлива. Эти комплексы, по замыслу авторов проекта, должны быть, во-первых, безопасны настолько, чтобы исключить любые аварии, требующие эвакуации или отселения местных жителей. Во-вторых, они должны выдерживать конкуренцию с другими видами генерации при сопоставлении их LCOE — средней расчетной себестоимости производства энергии в течение всего жизненного цикла электростанции. Благодаря созданию ядерно-энергетических комплексов, подобных ОДЭК, планируется решить три важные задачи атомной промышленности. Первая — полное использование энергетического потенциала уранового сырья. Иными словами, есть возможность увеличить топливную базу атомной промышленности в сотню раз. Эта проблема должна решаться многократной переработкой одного и того же объема материалов, полученных из природного урана, с максимально возможным выделением из него полезных компонентов. Третья задача — снижение радиоактивности отходов с помощью переработки минорных актинидов.
Все это в комплексе позволит повысить экологическую безопасность, экономичность и социальную приемлемость атомной энергетики. Как отметил в интервью профильному порталу Atominfo. Весь опытно-демонстрационный энергокомплекс заработает в 2029 году. В планах госкорпорации — масштабирование ОДЭК: на первом этапе предполагается строительство таких комплексов близи действующих российских тепловых АЭС, на втором — выход на внешние рынки.
Такая инновационная технология делает ещё один шаг к повышению эффективности и конкурентоспособности уникальной реакторной установки типа БРЕСТ, а также внедрению аддитивных технологий в производственные циклы изготовления изделий для атомной техники», — рассказал о проделанной работе ученых ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Электронно-лучевая наплавка проволоки ЭЛНП — эффективный метод создания сложных крупногабаритных изделий из различных металлов и сплавов, которые активно взаимодействуют с атмосферными газами. Процесс проводится в вакууме, что защищает материал от негативного воздействия окружающей среды и позволяет удалить примеси во время плавления.
Россия запустила модель Реактора будущего или «Секрет» поставок урана в США
| Российское предприятие поставило основные элементы градирни для «реактора будущего» БРЕСТ-ОД-300 | Для быстрого реактора БРЕСТ-ОД-300 в Росатоме было разработано инновационное смешанное плотное нитридное уран-плутониевое топливо (так называемое СНУП-топливо). |
| «Росатом» начал строить первый в мире атомный энергоблок с безотходным циклом | На стройплощадке реактора БРЕСТ-ОД-300 начались испытания оборудования МФР. |
Выдана лицензия на создание реактора БРЕСТ-ОД-300. Что это значит
Будут ли нарушения устраняться и кто этим займется — неизвестно, комбинат пока снова оштрафовали на 50 тысяч рублей. Вопросы у редакции имелись к прочности возводимых железобетонных конструкций, уплотнению грунта, дренажным работам, качеству использованного грунта в котлованах, соответствию котлованов требуемым нормам. Нас, в частности, интересовало то, почему нарушения выявленные еще в 2016-2018 годы, до последнего времени не исправлялись. Из крайне сухих ответов выяснилось следующее. Дальше сообщалось, что с 2015 по 2021 год со стороны «СХК» было инициировано 58 проверок строительства реактора и вспомогательных объектов, в ходе которых было выявлено 596 несоответствий! Большинство нарушений устраняется в административном порядке, часть через суды. К сожалению, какие именно «несоответствия» при строительстве объектов выявили и какие устранили, никто не сообщил. Теперь понятно почему. Скорее всего, никто не хотел скандала, который вряд ли бы закончился очередным постановлением об устранении нарушений. Вызывает удивление и многолетнее молчание томской прокуратуры.
Своего рода «Закон омерты», тайного молчания. Все все знают, но… Никому ничего не надо? Еще одна важная тема - расходование средств на эту масштабную стройку. Запуск реактора и вспомогательных объектов к нему не раз переносился, от чего сумма строительства постоянно росла. И теперь она составляет 188 миллиардов рублей. Между тем окончание работ снова переносят. На 2029 год, если вообще не на 2036. Причины срыва сроков до сих пор никому неизвестны. Деньги на строительство имеются и их выделили немало.
В этом году компания планирует вложить в проект еще 24 миллиарда рублей. При этом финансирование строительных работ идет настолько по запутанным схемам, что до сих пор непонятно, сколько денег израсходовано на строительство реактора, модуля фабрикации-рефабрикации топлива за все 10 лет.
Было заявлено, что Россия обошла Германию по паритету покупательной способности, став пятой экономикой в мире и первой в Европе, и с этими данными вполне можно согласиться, отметил в программе "Царьград. Трудно объяснить кого потеряла Россия и наука в год 35-летия Ядерного общества и 300-летия Российской Академии Наук. Мы сотрудничали с С. Кушнарёвым 35 лет и все годы Сергей Викторович был образцом советского труженика, примером бесстрашия, стойкости, пламенности, созидания, вдохновения, надёжности, советского сознания и геройства. В этой статье я расскажу о некоторых из них, опубликованных в последние полгода.
Замкнутый топливный цикл увеличивает экологическую чистоту реактора — возникающие в процессе работы минорные актиниды, наиболее опасные радиоактивные вещества, возвращаются в реактор в составе регенерированного топлива, где их «пережигают». Оставшиеся радиоактивные отходы отправляют «вылеживаться» прямо на территории комплекса. Еще один важный плюс — в таком реакторе не образуется «лишнего» плутония, который теоретически можно использовать для сборки атомной бомбы. Тем самым реакторы можно смело строить в любых странах, не опасаясь нарушения режима нераспространения ядерного оружия. Все ранее созданные реакторы на быстрых нейтронах используют в качестве теплоносителя натрий. Но выбор свинца неслучаен — у него высокие инертность и температура кипения, что исключает взрывы или аварии с быстрым разрушением активной зоны.
Свинец и бетон — одни из лучших материалов для защиты от ионизирующего излучения, поэтому вокруг реактора обеспечен естественный радиационный фон. В частности, это означает невозможность повторения сценария Чернобыля на таком реакторе. За что критикуют реактор Критиков проекта хватает — ряд специалистов указывают, что работоспособность конструкционных материалов, которые на протяжении многих лет будут контактировать с кипящим свинцом, обоснована недостаточно. Другой негативный фактор заключается в очень больших энергетических и временных затратах для расплавления и поддержания теплоносителя в жидком состоянии. Фактически, такие реакторы нельзя останавливать, иначе АЭС гарантирован длительный «отпуск».
Первый бетон в фундамент реакторного здания залили в июне 2021 года. Новый теплоноситель обуславливает необходимость использовать особую конструкцию. Парогенераторы и циркуляционные насосы — в периферийных полостях. Температуры плавления и кипения, другие физические особенности теплоносителя, а также особенности реактора позволили отказаться от ловушки расплава, большого объема обеспечивающих систем, а также снизить класс безопасности внереакторного оборудования.
Интегральная конструкция и физика реакторной установки исключают аварии, требующие эвакуации населения. Реактор работает по двухконтурной схеме: ядерное топливо нагревает жидкий свинец первого контура, в парогенераторе он передает тепло воде второго контура, которая в виде пара вращает турбину, передающую энергию электрогенератору. Он, в свою очередь, производит электроэнергию. В ОДЭК также входят модуль по производству уран-плутониевого топлива и модуль по переработке отработавшего топлива. Из энергетического плутония с добавлением обедненного урана по технологии карботермического синтеза будут производиться новые порции свежего топлива.
Колонки экспертов
- Россия запустила модель Реактора будущего или «Секрет» поставок урана в США
- Строительство реактора “БРЕСТ-ОД-300” вышло на “нулевую” отметку - ЗАТО Говорим
- Подписан договор на строительство энергоблока с реактором «БРЕСТ-ОД-300» в рамках проекта «Прорыв»
- Росатом изготовит уникальное оборудование для энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300
К «Прорыву» добавляется реактор
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. Таким образом, впервые в мире на одной площадке будут построены АЭС с "быстрым" реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.
Это привело к значительному отставанию в их развитии и к тому, что пока что реакторы на быстрых нейтронах — это единичные и экспериментальные установки. Это отразилось еще на первом поколении реакторов на быстрых нейтронах, которые использовали в качестве теплоносителя жидкий натрий.
А вот США, Франция и Япония, начав крупномасштабные эксперименты с реакторами на быстрых нейтронах с жидким натрием в то же время и даже раньше, сошли с дистанции, так и не добившись устойчивой работы этих сложных машин. Сейчас Россия, успешно освоив технологию жидкого натрия в реакторах на быстрых нейтронах, переходит к следующему поколению энергоблоков, использующих гораздо более безопасный и перспективный свинцовый теплоноситель. Это действительно энергетика будущего: пока доступность урана-235 еще не достигла критических для отрасли величин, но его запасы не бесконечны. Рано или поздно ядерная энергетика столкнется с дефицитом дешевого природного урана-235, и вот тогда реакторы типа БРЕСТ станут единственным выходом из такой сложной ситуации.
Чтобы не допустить высокой дозовой нагрузки на персонал, производство уран-плутониевого топлива должно быть максимально автоматизированным, фактически безлюдным. Для производства СНУП-топлива на Опытно-демонстрационном энергетическом комплексе будут задействованы четыре технологических линии: линия карботермического синтеза смешанных нитридов урана и плутония, линия изготовления таблеток СНУП-топлива таким образом, производство таблеток будет реализовано в два этапа , линия сборки тепловыделяющих элементов твэлов , а также линия производства комплектных топливных кассет.
В настоящее время на производственных линиях ведется пусконаладка смонтированного оборудования. В рамках замкнутого ядерного топливного цикла, реализованного на ОДЭК, облученное топливо, отработавшее в реакторе БРЕСТ-ОД-300, после переработки будет направляться на рефабрикацию то есть повторное изготовление свежего топлива — таким образом эта система постепенно станет практически автономной и независимой от внешних поставок энергоресурсов, кроме обедненного урана из отвалов обогатительных производств. Преимущество реакторов на быстрых нейтронах — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла в частности, плутоний.
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.
Ход строительства быстрого свинцового реактора БРЕСТ-ОД-300 в Северске (31.08.2023)
Вернёмся к началу нашего выпуска и двум важным новостям – о запуске в Обнинске модели самого мощного в мире ядерного реактора, а также о начале монтажа реакторной установки четвёртого поколения БРЕСТ-ОД-300 в Северске. На стройплощадке реактора БРЕСТ-ОД-300 начались испытания оборудования МФР. Госкорпорация «Росатом» начала строительство первого в мире энергоблока нового поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. Госкорпорация «Росатом» начала строительство первого в мире энергоблока нового поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. БРЕСТ-ОД-300 на быстрых нейтронах позволит многократно использовать отработанное топливо, а также вырабатывать электроэнергию без накопления облучённого ядерного топлива.
Росатом изготовит уникальное оборудование для энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300
| Специалисты НИУ «МЭИ» участвуют в создании реактора БРЕСТ-ОД-300 | Новости электротехники | Элек.ру | На площадке Сибирского химкомбината 8 июня стартовало строительство первого в мире энергоблока четвертого поколения с быстрым реактором естественной безопасности БРЕСТ-ОД‑300.». |
| Инфосайт АО "НИКИЭТ" | «Заключение контракта на строительство энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 – главное долгожданное событие 2019 года в рамках реализации проекта «Прорыв». |
| ОД-реактор на быстрых нейронах БРЕСТ-ОД-300 (проект "Прорыв", г. Северск, Томская область) | Ожидается, что реактор БРЕСТ-ОД-300, который начали строить в 2021 году, заработает во второй половине 2020-х. |
| «Брест-300», это – «прорыв» к бюджетным ресурсам!». — Back in the USSR (Виктор Козлов) — NewsLand | Ключевым элементом ОДЭК является первый в мире инновационный демонстрационный опытно-промышленный энергоблок на базе быстрого реактора на быстрых нейтронах с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем. |