Свинцово-висмутовые быстрые реакторы — проекты энергетических ядерных реакторов малой мощности на быстрых нейтронах с жидкометаллическим (свинцово-висмутовым) теплоносителем.
Россия обладает уникальным опытом создания и эксплуатации реакторных установок со свинцово-висмутовым теплоносителем для АПЛ: было построено 13 реакторов, в том числе три стендовых и десять установленных на подводные лодки[1].
В настоящее время в России разрабатываются реакторные установки малой мощности типа СВБР для создания атомных энергоисточников в диапазоне мощностей 10 — 40 МВт-эл. (СВБР-10) и 100—400 МВт-эл. (СВБР-100) с использованием модульного принципа построения энергоблока.
В наиболее высокой степени проработки находится проект СВБР-100. Проект реализует компания «АКМЭ-инжиниринг» (совместное предприятие «Росатома» и «ЕвроСибЭнерго»).[2] Проект СВБР-100 «АКМЭ-инжиниринг» реализует в сотрудничестве с ОКБ «Гидропресс», «ВНИПИЭТ», «ФЭИ» и рядом других предприятий атомной и смежных отраслей.
В 2014 году проект был приостановлен из-за сложностей с финансированием. В декабре 2021 компания «АКМЭ» (совместное предприятие Росатома и En+) возобновила проект[3][4].
Особенности конструкции
Реакторы имеют высокий уровень пассивной безопасности и внутренней
самозащищённости[5] благодаря:
- Использованию эвтектического свинцово-висмутового сплава в качестве теплоносителя.
- Сплав является химически инертным по отношению к воздуху и воде, не выделяет водорода в процессе работы реактора, что полностью исключает возможность химических взрывов.
- Способен удерживать продукты деления (йод, цезий, и др. — кроме инертных газов), уменьшая возможность и тяжесть утечек радиоактивных материалов в окружающую среду.
- Высокая температура кипения (~1670 °C) и большая теплоёмкость теплоносителя исключает аварии, связанные с кризисом теплообмена (уровень естественной циркуляции теплоносителя достаточен для расхолаживания реакторной установки из любого исходного состояния).
- Использованию интегральной компоновки первого контура в корпусе реакторного моноблока (МБР).
- Трубопроводы и арматура первого контура находятся полностью в пределах МБР, исключая утечки из первого контура за пределы МБР.
- Низкое давление в первом контуре исключает утечки из первого во второй контур. Обеспечивает низкий запас потенциальной энергии в первом контуре, уменьшая возможность и тяжесть механических повреждений при авариях.
- Нейтронным характеристикам быстрого реактора.
- Низкий оперативный запас реактивности (меньше доли запаздывающих нейтронов) исключает возможность разгона реактора на мгновенных нейтронах при несанкционированном извлечении любого рабочего стержня.
- Малое значение отрицательного температурного коэффициента реактивности.
- Небольшой запас реактивности на выгорание.
- Отсутствие эффектов отравления.
Реакторы также могут использовать ядерное топливо различных видов
(на оксиде урана, смешанных нитридах, смешанных оксидах (MOX)) и работать
в замкнутом ядерном топливном цикле.
Назначение и параметры
В рамках проекта разрабатываются две модели:
СВБР-100[6] — для использования в составе региональных электростанций
мощностью 100—400 МВт.
СВБР-10[7] — для использования на труднодоступных территориях с неразвитой
инфраструктурой для тепло- и энергоснабжения, а также опреснения воды.
Размещается в транспортабельном реакторном блоке (ТРБ) — герметичном
реакторном отделении заводского изготовления.
Технические характеристики
| Параметр
|
СВБР-75/100
|
СВБР-10
|
| Мощность тепловая (номинальная), МВт
|
280
|
43,3
|
| Электрическая мощность (брутто), МВт
|
101,5
|
12
|
| Паропроизводительность, т/ч
|
580
|
56
|
Генерируемый пар: давление, МПа
температура, °С
|
9,2
400
|
4,2
410
|
| Температура теплоносителя, вх./вых., °С
|
345/495
|
320/480
|
Топливо: тип
обогащение
загрузка по 235U, кг
|
UO2
16,5 %
1488
|
UO2
18,7 %
755
|
| Интервал времени между перегрузками, лет
|
7-8
|
~20
|
| Кампания активной зоны, тыс. эфф. ч
|
53
|
135
|
| Габариты (диаметр×высота), м
|
4,53×7.55 (МБР)
|
8,0×11,2 (ТРБ)
|
| Масса, т
|
270 (МБР, сухая)
|
310 (ТРБ, полная)
|
См. также
Примечания
