БН
Энергоблок БН-600 на Белоярской АЭС с 21 апреля остановят на 49 суток
Энергоблок БН-600 Белоярской АЭС в среду остановят на ремонт
Белоярская АЭС: план 2010 года выполнен на 108,7%
Установка по переработке натрия из БН-350 будет модифицирована при участии США
Исполнилось 30 лет с момента физического пуска реактора БН-600 Белоярской АЭС
Блок Нововоронежской АЭС остановлен для планового ремонта
Кириенко: реакторы на быстрых нейтронах - будущее атомной энергетики
Замкнутый или избыточный
Летом 2007 года сдвинулось с мёртвой точки почти скончавшееся российско-американское соглашение об утилизации 68 тонн избыточного плутония оружейных кондиций. В США началось строительство завода по фабрикации MOX-топлива, который позволит превратить бывший военный материал в ядерное топливо для реакторов PWR. Для утилизации российской квоты может быть выбран реактор БН-800.
Ещё пару лет тому назад включение отечественного бридера в дипломатическую программу казалось единственным способом сохранить на плаву быстрое направление в России. Нехватка денег и постоянные переносы сроков могли сделать из БН-800 несбыточную мечту. Требовалось убедить американцев отказаться от принципа паритетности, согласиться с тем, что для России целесообразнее выжигать свой плутоний в быстром реакторе, и частично профинансировать строительство БН-800.
Строительство БН-800: прогресс в фотографиях
Российская Федерация - одно из немногих государств в мире, сохранивших и продолжающих развивать свою быструю программу. В настоящее время в нашей стране строится новый реактор БН-800 с электрической мощностью 880 МВт(эл.). Данный проект реализуется на площадке Белоярской АЭС, а его завершение запланировано на 2012 год.
Но как оценить прогресс, достигнутый российскими атомщиками на сооружении блока с БН-800? Олег Сараев из Росэнергоатома, выступая в Обнинске на пятом международном семинаре по технологиям быстрых реакторов, предложил сделать это наглядно и просто - сравнив фотографии, сделанные на площадке в сентябре 2005 года и августе 2007 года.
Глобальный перехват ядерной инициативы. Часть V. НИОКР для головного реактора ABR.
В Соединённых Штатах сохранились программные комплексы, использовавшиеся в предыдущей быстрой программе США. Естественно, что на первом этапе все работы по созданию опытного реактора ABR будут производиться с их помощью. Однако многие из данных программ написаны для компьютеров 20-30 летней давности. В них заложено большое количество упрощений, требовавшихся для снижения расчётного времени и проведения вычислений с разумными временными затратами.
Для целей программы GNEP должна быть создана новая серия расчётных кодов. В виду длительности процесса разработки, валидации и верификации кодов, предполагается ввести промежуточный этап - стадию апдейта и модернизации существующих кодов.
Следует учесть также, что имеющиеся в США коды проходили верификацию по результатам американских экспериментов в области быстрых реакторов, однако тогдашние процедуры верификации могут не соответствовать современным стандартам. Для решения всех вопросов лицензирования, судя по всему, потребуется новая верификация старых кодов.
Быстрый реактор ABR в инициативе GNEP
Соединённые Штаты постараются задействовать в рамках GNEP накопленный в этой стране опыт работы быстрых реакторов. Так, на реакторе EBR-II (1963-1994 годы) была в своё время показана возможность замыкания ЯТЦ и испытаны пассивные средства безопасности. Если в EBR-II применялось металлическое топливо, то в реакторе FFTF (1980-1992 годы) мощностью 400 МВт активная зона была полностью загружена кассетами с MOX-топливом.
В докладе отмечается, что главной на сегодняшний день проблемой быстрых реакторов являются высокие капитальные затраты на их строительство. Справиться с ней, как показывает американский и зарубежный опыт, возможно путём упрощения проектов и уменьшения общей массы стали в реакторе (переход на более компактные корпуса реакторов и другие компоненты, использование новых систем обращения с топливом), использования новых технологий для снижения общей массы конструкций и сокращения длины трубопроводов, а также путём активного применения моделирования для уменьшения проектных запасов.
Пятый международный семинар по технологиям быстрых реакторов в Обнинске. Фоторепортаж.
Малая серия реакторов БН поможет России в переходный период к будущей атомной энергетике
По мнению Каграманяна и его коллег, наиболее целесообразным для России выглядит четвёртый сценарий. Для его реализации необходимо модифицировать имеющиеся технологии PUREX и построить коммерческий завод по переработке ОЯТ мощностью 1000 тонн/год. Такая установка позволит обеспечить переработку всего ОЯТ существующих и планирующихся до 2030 года реакторов ВВЭР.
Для организации рециклирования выделенного плутония, в срок до 2030 года потребуется ввести в строй малую серию коммерческих реакторов БН общей мощностью порядка 5 ГВт(эл.). Ещё одним составным элементом четвёртого сценария должно стать сооружение завода по фабрикации топлива для реакторов БН из плутония, накопленного в легководных реакторах.
Хусейн Халил: сотрудничество США с Россией по быстрым реакторам будет приветствоваться
Окончательных решений пока не принято. Министерство энергетики США контактирует с отраслевыми командами из различных государств. Мы обратились ко многим командам с просьбой дать свои предложения. Если строительство реактора ABR произойдёт в период с 2020 по 2025 годы, то нам придётся использовать наиболее продвинутые технологии. В этом случае, ABR должен стать быстрым реактором с натриевым теплоносителем.
Конечно, у нас имеются интересы и на более отдалённое будущее. Например, в программе Generation IV мы рассматриваем и другие реакторные технологии - такие, как свинцовые реакторы - потому что они располагают определённым потенциалом. Однако, те сроки, что отпущены на исполнение GNEP, подталкивают нас к использованию апробированных технологий. Это касается натриевых реакторов и, возможно, топлива, которое в ABR будет или оксидным, или металлическим, так как по этим видам топлива у нас накоплен наибольший опыт.
В Обнинске открылся пятый международный семинар по технологиям быстрых реакторов
Заседания семинара проходят в камерном формате и рабочей обстановке. Атмосферу, сложившуюся в здании профилактория ФЭИ, лучше всего передают слова заслуженного учёного и одного из основателей научного направления быстрых реакторов в России Олега Казачковского: Уважаемые коллеги и друзья! Я специально подчёркиваю слово друзья, потому что всех единомышленников, занимающихся проблемой быстрых реакторов, я считаю своими друзьями.
В первый день самой животрепещущей темой для обсуждения оказалось положение дел с топливом для быстрых реакторов. Авторов обзорных докладов из России и США не отпускали с трибуны до перерыва, так как участники семинара хотели получить от них как можно информации по проводящимся в этих странах экспериментам. Острые споры вызвал и программный доклад, подготовленный коллективом авторов из ФЭИ и ОКБМ и посвящённый роли замкнутого ЯТЦ в энергообеспечении устойчивого развития России.
Заседание семинара продолжится 11 октября.
Глобальный перехват ядерной инициативы. Часть IV. Головной реактор ABR.
Топливо для первой загрузки будет выполнено на основе существующих топливных технологий - или уран-плутониевое металлическое топливо, или урановое металлическое топливо, или смешанное оксидное (MOX) топливо. Спецификации топлива и топливных элементов должны быть подготовлены на этапе технического проекта. В зависимости от размеров активной зоны опытного реактора ABR, может потребоваться строительство нового топливного завода.
В то же время, если параметры активной зоны опытного ABR окажутся умеренными (в первую очередь, если размеры зоны будут выбраны относительно небольшими), то удастся обойтись существующими мощностями при фабрикации топлива для первой загрузки, что, свою очередь, положительно скажется на стоимости всего проекта.
На рассмотрении находятся и иные варианты изготовления топлива первой загрузки, не требующие привлечения американских заводов.
Сердце четвёртого блока
Это решение было принято несколько лет назад. Но пока работы финансировались только из средств концерна Росэнергоатом, дело двигалось крайне медленно. Все пошло на лад, когда за дело взялась Единая Россия. Партия добилась того, что БН-800 был включен в федеральную целевую программу развития атомной энергетики. И первый миллиард рублей атомщики уже получили.
Теперь главное - успевать средства осваивать, - говорит заместитель главного инженера БАЭС Николай Леонтьев, наш проводник по будущему энергоблоку.
Площадь всех объектов нового энергоблока - 54 гектара. Для БН-800 потребуется 400 тысяч кубометров монолитного бетона и 58 тысяч тонн металлоконструкций. Протяженность же инженерных сетей составит 54 километра! Сегодня на площадке заняты 700 строителей, представители тридцати организаций из четырех регионов страны.
Глобальный перехват ядерной инициативы. Часть III. Выжигатель - статус технологий.
В Соединённых Штатах сохранилось достаточно ресурсов и инструментов, необходимых для проектирования быстрого реактора. По большей части, они хорошо соответствуют международным стандартам. Однако в них реализованы консервативные методы оценок, и для экономической стороны дела потребуется проведение оптимизационных процедур.
В американских и зарубежных лабораториях осталась ограниченная группа проектантов, имеющих опыт работы в быстром направлении. Для США представляется важным, путём международного сотрудничества, обеспечить передачу накопленных ими ядерных знаний будущим поколениям.
Глобальный перехват ядерной инициативы. Часть II. Реактор-выжигатель.
Следует отметить, что быстрые реакторы никогда ранее не использовались в коммерческих целях, и поэтому у них отсутствовала возможность накопления опыта, позволяющего упростить проекты и ввести в них инновационные черты. НИОКР по быстрым реакторам в последние годы ведётся на низком уровне, и большинство имеющихся предложений по снижению капзатрат остаются лишь на бумаге без экспериментального подтверждения.
Инициатива GNEP, по мнению американцев, должна помочь вывести технологии быстрых натриевых реакторов на коммерческий уровень, так, чтобы в будущем быстрые реакторы могли бы строиться на рыночной основе. Для этих целей потребуется введение инновационных решений - упрощение проекта (уменьшение количества петель, модернизация гермооболочки и т.п.), использование новых материалов для повышения выгорания топлива и роста температур, применение более эффективных термодинамических циклов наподобие сверхкритического цикла Брайтона на CO2 и другие подобные решения. Не исключено, что потребуется также пересмотр в сторону уменьшения избыточных запасов, заложенных в проекты быстрых натриевых реакторов на заре их развития из-за нехватки опыта и знаний.
Конференция МАГАТЭ: праздник, скандал и взгляд в будущее
Иранская тема не первый год кормит и мировую политику, и МАГАТЭ. Но разве атомная сфера, переживающая эпоху ренессанса, больше ничего не имеет в своем багаже, кроме ядерной интриги с Тегераном? Вариант развития атомной энергетики представили российские инициативы. Важнейшей из них является создание Международного центра по обогащению урана в сибирском городе Ангарске. Россия, на долю которой приходится 45% мирового обогащения урана, является в этой области одним из признанных лидеров, - подчеркнул, выступая на презентации, Сергей Кириенко. - Наша технология - одна из самых современных и прогрессивных. Мы в состоянии обеспечить гарантированный доступ к услугам по обогащению, не нарушая принципов нераспространения чувствительных технологий, заявил он. Россия готова предоставить для этой цели огромные возможности своего полного ядерного цикла, основанного на высокотехнологичной атомной промышленности, высоком научном потенциале страны. Кроме всего, у нее есть положительный исторический опыт на этот счет. В бывшем СССР уже действовал подобный центр.
Инциденты на натриевых тестовых петлях помогли индийским атомщикам сформулировать ряд важных принципов проектирования быстрых реакторов
Натриевая тестовая петля функционировала с подключённым парогенератором (ПГ). По плану экспериментальных работ, ПГ был изолирован от петли запорной арматурой, при этом циркуляция в самой петле продолжалась. Индийские атомщики дождались снижения температуры боковых фланцев ПГ и укрепили на них болты для предотвращения утечек натрия. На следующем шаге, в ПГ была закачана вода, нагретая до 60°C, для проверки герметичности всех соединений, и началась процедура нагрева ПГ для подключения его к натриевой петле. В ходе этой операции произошло повреждение запорной арматуры на ПГ. Как показало расследование, в закрываемой пневматически запорной арматуре на ПГ имелись протечки натрия. Попадавший в отключённый ПГ натрий при контакте с водой замерзал, а его расширение при нагреве привело к повреждению арматуры из-за нехватки свободного объёма. Если бы в процедуре нагрева ПГ было бы указано требование о начале её с конца, где имелся достаточный свободный объём, то инцидента бы не произошло.
Глобальный перехват ядерной инициативы.
Часть I. Цели и критерии GNEP.
Уменьшение объёмов, предназначающихся для захоронения связано с уменьшением накопленного объёма ОЯТ. Отработавшее топливо ядерных реакторов может быть либо направлено на захоронение в соответствующим образом обустроенные хранилища, либо переработано и рециклировано в реакторах (в последнем случае, в хранилища помещаются имеющиеся в ОЯТ радиоактивные продукты деления и активации). Использование имеющихся технологий переработки на основе PUREX не позволит существенно снизить объёмы, предназначаемые для захоронения, и не отвечает целям GNEP. Необходимо выделять из ОЯТ и возвращать в ядерные реакторы долгоживущие младшие актиниды, а также выделять изотопы цезия и стронция, которые после короткой выдержки могут быть захоронены как низкоактивные отходы. Наконец, следует особо обращаться с изотопами технеция, в частности, фиксировать их в матрице для предотвращения их миграции за пределы площадки хранилища.
Toshiba не оставила планов построить 4S в США, но деревня на Аляске может лишиться её благосклонности
В 2004 году городок Галена с населением в 700 человек принял предложение Toshiba построить здесь небольшую атомную станцию с реактором 4S - super-safe, small and simple. Галена платит за каждый галлон дизеля по 3,5 доллара, что обуславливает цену киловатт-часа электричества в 40 центов. Для сравнения, в мае 2007 года в среднем по США киловатт-час стоил 8,98 центов. По предварительным оценкам, строительство реактора позволит Галене снизить стоимость электричества до 5-13 центов за кВт×час.
Исходно предполагалось, что японская корпорация построит реактор 4S в Галене полностью за свой счёт. Однако на недавний запрос, сделанный журналистами News Miner, представители Toshiba дали совершенно неожиданный ответ: Мы намереваемся реализовывать систему 4S на обычных бизнес-условиях, и у нас нет никаких планов по передаче её кому-либо бесплатно. Перспектива самостоятельно оплачивать проект стоимостью во многие сотни миллионов долларов не радует мэра Галены.
Проектанты индийского быстрого реактора PFBR-500 учли опыт аварийных ситуаций на исследовательском реакторе FBTR
При проектировании PFBR-500, неоценимую помощь экспертам IGCAR оказал опыт, накопленный при эксплуатации опытного исследовательского реактора на быстрых нейтронах FBTR, впервые выведенного на критику в этом ядерном центре 18 октября 1985 года. В проекте реактора FBTR за основу взят проект французского реактора Rapsodie, в который были внесены определённые модификации, учитывающие индийскую специфику. Одним из главных изменений стало введение в проект пароводяного контура и созданного в Индии турбогенератора вместо исходно предполагавшегося в Rapsodie теплообменника натрий-воздух. Реактор FBTR работает на смешанном карбидном уран-плутониевом топливе индийского производства. Рекордное значение глубины, достигнутой для данного топлива, составляет 155 ГВт×сут/т (около 17%), при этом не было зарегистрировано ни одного случая разгерметизации. Исходно FBTR планировался как мини-АЭС мощностью 13 МВт(эл.) (впоследствии - 5 МВт(эл.)), но в дальнейшем был переориентирован на выполнение исследований для нужд быстрой программы Индии.
В индийском реакторе PFBR-500 учтён мировой опыт ошибок, накопленный на быстрых реакторах
Среди ключевых проблем, принятых во внимание при создании PFBR-500, доктор Радж отметил следующие события.
Блокировка и застревание топливных кассет, наблюдавшаяся на американском реакторе EBR-II. Для предотвращения подобных инцидентов, в проекте ТВС для PFBR-500 были предусмотрены многочисленные отверстия, а также радиальные входы в концевиках кассет.
Избыточное распухание металлических топливных таблеток на британском реакторе PFR мощностью 250 МВт(эл.). Индийские атомщики остановили свой выбор на керамическом топливе для энергетических быстрых реакторов. В то же время, для будущих FBR Индия не планирует отказываться от металлического топлива, однако, учитывая уроки Даунри, проектанты намерены снизить до 75% плотность металлического топлива.
ОКБМ откроет представительства на четырёх заводах, производящих оборудование для БН-800
Запуск японского реактора Мондзю перенесен на октябрь 2008 года
Владимир Каграманян: КВ должен быть дешёвым
Мы полагаем, и наши оценки подтверждают это, что на первых порах и нам и американцам не стоит заботиться о достижении неких конкретно заданных значений КВ. Строить первые быстрые реакторы - например, малую серию БН - можно с теми значениями КВ, которые достигнуты на данный момент. И уже в дальнейшем можно будет вносить соответствующие модификации в проекты и выводить шаг за шагом на значения КВ, требующиеся для успешного функционирования ядерной энергетики как долговечной системы. Если бы американцы согласились строить установки с дешёвым КВ на основе уже имеющихся технологий, то это позволило бы им также приступить к практической реализации собственной цели - переработке накопленного ОЯТ тепловых реакторов уже сегодня. При таком подходе первые 20-30 лет развития быстрых реакторов Россия и США могли бы пройти одинаковым освоенным и относительно дешёвым путём. Стартовать оба государства могли бы с существующих быстрых натриевых технологий.
На японском реакторе Монджу не установлены системы химического пожаротушения
Владимир Каграманян: мне жалко французов
Мне жалко французов, попавших в настоящую ловушку.
Во Франции развивались быстрые реакторные технологии и технологии переработки ОЯТ. Был построен завод по химпереработке ОЯТ тепловых реакторов и быстрый реактор Суперфеникс. Намечалось строительство новых АЭС с быстрыми реакторами для утилизации плутония выделяемого из ОЯТ тепловых реакторов. Всё шло в этом направлении, но в 80-ых годах в Европе начали стабилизироваться потребности в электричестве за счёт повышения эффективности энергопотребления. Отпала необходимость в дальнейшем наращивании мощностей. В результате, перед французами встала задача, что делать с выделяемым плутонием?
Университет штата Канзас получил грант на разработку установки ультразвукового диагностирования для быстрых натриевых реакторов
И свинец-висмут, и натрий займут свои ниши в атомной энергетике будущего
На сегодняшний день мы считаем, что должна реализовываться следующая концепция. Реакторы БН с натриевым теплоносителем - это реакторы для большой атомной энергетики. Это, например, реакторы БН-800 и большей мощности - 1600 МВт(эл.), 1800 МВт(эл.). Видно, что эти технологии имеют хорошие перспективы и обладают неплохими экономическими показателями. Сейчас мы пытаемся продемонстрировать это на проектах реакторов большой мощности - как мы называем их, БН-Коммерческий. Что касается реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем, то в настоящее время это категория региональной энергетики, способной работать в автономных регионах, не имеющих связи с Единой энергосистемой России. Это энергетика средних мощностей, до 75-100 МВт(эл.), которая будет занимать свою нишу в деле энергоснабжения небольших регионов.
Предлагаю определиться с подходом
Конечно, у свинца есть и отрицательные качества: коррозионная активность (требуется продолжать НИОКР по обоснованию стойкости материалов, соблюдение режима теплоносителя), токсичность, активируемость, высокая температура плавления и худшие теплофизические свойства по отношению к Na. Значимыми являются коррозионная активность и в существенно меньшей мере активируемость. Эти же значимые отрицательные качества имеются у Na, но коррозию в Na научились поддерживать на проектном уровне (именно научились, научно подойдя к этому вопросу!). Уже сейчас ясно, что с этими вопросами на ТЖМТ можно эффективно справиться, имеются экспериментальные данные, что позволит действительно получить РУ нового качества по безопасности и экономичности. И, конечно, требуется доработать проект БРЕСТ-ОД-300 и линию БРЕСТ.
БРЕСТ - инновация или сверхинновация?
Какие новые технические решения по отношению к БН-600 заложены в строящемся БН-800, позволяющие говорить об инновации? Эволюционные улучшения - пассивное срабатывание СУЗ и др. - безусловно есть. Есть и стремление к замыканию топливного цикла. Только последнее не подкреплено новыми конструктивными и технологическими подходами. Если эти решения называть инновациями, то тогда БРЕСТ с высококипящим свинцовым теплоносителем, пассивным к воздействию воды и воздуха, сверхинновационный. Хотя разрабатывается он в рамках использования освоенных материалов и технологий.
Что можно делать, или чего не делать нельзя?
Но у нас нет главного и завершающего - мы не создали замкнутый уран-плутониевый топливный цикл. Если мы не справимся с этой задачей, то строительство быстрых реакторов становится бессмысленным. Теперь можно задуматься о роли таких сверхинновационных проектов быстрых реакторов, как, например, БРЕСТ со свинцовым теплоносителем. У меня возникает естественный вопрос - причём здесь вообще свинец? Есть ли какие-то специфические преимущества свинцового теплоносителя при использовании плутониевого топлива в активной зоне быстрого реактора, которые нельзя получить, ориентируясь только на натриевый теплоноситель?
Индия построит еще четыре быстрых реактора
По сообщению India Defence, директор индийского Центра атомных исследований имени Индиры Ганди (IGCAR) Балдев Радж (Baldev Raj) заявил: Департамент атомной энергетики (DAE) Индии одновременно построит еще четыре быстрых реактора-размножителя, мощностью 500 МВт каждый, два из них будут построены в Калпаккаме. Площадка для двух других реакторов еще не утверждена. Прототип быстрого реактора -размножителя (PFBR) мощностью 500 МВт уже строится в Калпаккаме.
Франция создаст быстрый натриевый реактор IV поколения
В 2007 году на строительство энергоблока БН-800 на БАЭС будет выделено 5 млрд рублей.
Юрий Казанский: реактор БН-800 - это вопрос лидерства России
Но при этом, мы будем отставать и упускать свои позиции лидеров. Раньше мы их делили с французами… Точнее говоря, сначала были американцы, потом мы стали делить лидерство с французами, а сейчас в направлении быстрых реакторах осталась только наша Россия. Единственный энергетический реактор, реально работающий на протяжении 26 лет - это БН-600 в России.
