Игорь Жемков
Игорь Жемков: расчётчик для быстрых
Может быть, и было бы скучно. Но, к счастью, я этого не знаю. У нас не бывает одного и того же.
Возьмите, для примера, большой реактор. У них продолжительность кампании из года в год практически одна и та же. А у нас так не бывает, одна кампания может быть 25 суток, а следующая 45.
Мы работаем на разных уровнях мощностях. В одну кампанию мы можем выгрузить, допустим, 20 ТВС, а в следующую - только 15. Типы топлива у нас разные - таблеточное, виброуплотнённое. Число ТВС менялось от 75 до 130. Боковой экран был стальной, потом урановый и снова стальной. Регулярно в реакторе проводятся различные экспериментальные исследования и облучательные программы, ведётся наработка радионуклидов.
Это исследовательский реактор, в нём единообразия не бывает по определению! За всю историю у было более 160 микрокампаний, и одинаковых среди них вы не найдёте.
Игорь Жемков: на БОР-60 работы хватает
По традиции от НИИАРа мы выступаем с докладами по расчётно- экспериментальным исследованиям.
У нас в реакторе БОР-60 используется много типов облучательных устройств, в которых облучаются десятки, а то и сотни образцов. Устройства сложные, и универсального варианта устройства нет.
Мы предложили новое облучательное устройство с твэльным подогревом и получили на него патент. Результаты расчётно-экспериментального исследования по новому устройству мы расскажем коллегам в ходе семинара.
Добавлю, что патент уже внедрён. Три устройства данного типа уже стоят в БОР-60 и планируется, что исследуемые образцы в них будут облучаться до конца срока службы реактора.
Как сейчас обстоят дела на БОР-60?
Работы хватает. С одной стороны, наш реактор производит электроэнергию и тепло, и его нужно сопровождать - перегрузки, кампании, безопасность...
Игорь Жемков: о БОР-60 и БОР-60М
Были. Вообще, у БОР-60 история длинная. На самом деле, штатный срок эксплуатации у реактора заканчивался в 1989 году. Конечно, срок этот был явно заниженный. Дело в том, что когда строился БОР-60, предполагались большие перспективы развития реакторов на быстрых нейтронах и считалось, что через 20 лет ему на смену придёт новый исследовательский реактор, да и вообще большинство проблем будет решено.
Поэтому, конечно, к 1989 году никакие ресурсы не были выработаны. Тем не менее, с этого момента НИИАР постоянно занимается продлением срока эксплуатации РУ БОР-60.
В 90-ых годах - точнее, в начале 90-ых - у нас были начаты работы по реконструкции БОР-60. Был разработан эскизный проект реактора БОР- 60М. Его планировалось построить на базе БОР-60, фактически в том же здании. Реактор был бы примерно такой же, но с несколько улучшенными параметрами и расширенными экспериментальными возможностями.
Пуски быстрых реакторов
Предварительные оценочные расчёты проводили по одномерной программе. Принятый в результате расчётов критический радиус активной зоны Rкр = 21,7 см затем проверяли по двухмерной программе, в которой получили значение эффективного коэффициента размножения нейтронов kэфф = 1,0033, то есть отличное от единицы.
Дальнейшие расчёты по двухмерной программе дали значение Rкр = 20,5 см, что соответствует загрузке 71 ТВС в реактор БОР-60.
При сухом ФП реактора БОР-60 по экстраполяции кривой обратного умножения была получена КЗ = 100-102 ТВС (более точно определить КЗ не удалось, так как на тот момент не было в достаточном количестве штатных ТВС), в то время как по предварительным расчётам КЗ оценивалась в 71 ТВС.
Таким образом, опыт проведения расчётов показал, что нельзя надеяться на хорошее согласие расчёта с экспериментом без точного учёта состава...
Исследования радиационного тепловыделения в реакторе БОР-60
Уточнение расчётных методик возможно лишь с использованием экспериментальных данных, полученных в результате выполнения прямых внутриреакторных измерений, напоминают авторы.
Однако проведение такого эксперимента требует длительного планирования, разработки и создания специального экспериментального устройства (ЭУ), а также значительных затрат материальных ресурсов и реакторного времени.
Единственной ячейкой БОР-60, в которой возможно осуществить эксперимент с выводом информации, является ячейка Д23. Однако спрос на облучение в этой ячейке существует на годы вперёд. Таким образом, проведение специального эксперимента по определению радиационного тепловыделения затруднительно.
По этой причине авторы доклада предложили использовать данные проведенного в 1977 году уникального эксперимента по определению радиационного тепловыделения в активной зоне БОР-60.
Игорь Жемков: год - это много
Уверен, что нет. По крайней мере, в первые 10-20 лет после останова, пока внутри всё будет приводиться в чистое, радиационно безопасное состояние.
В теории можно пофантазировать - в здании нашего реактора в старом корпусе можно было бы построить критстенд. Когда-то, в начале 70-ых годов, у БОР-60 был собственный стенд - он назывался СПЕКТР. Но потом решили, что при наличии исследовательского реактора содержать ещё и стенд бессмысленно, и СПЕКТР был закрыт в 1982-1983 годах.
Конечно, обсудить тему о критстенде для МБИР, который располагался бы в помещениях БОР-60, можно. Но я не думаю, что такой стенд окажется востребованным. Под проект МБИР планируется проведение серии экспериментальных исследований на критстенде БФС в Обнинске. Это отличная, уникальная и уже оборудованная установка, и искать ей альтернативу нецелесообразно.
На самом деле, объём работ на БОР-60 очень большой.
Оптимизация размещения органов СУЗ в исследовательском реакторе на быстрых нейтронах
ИР - это ядерный реактор для проведения фундаментальных и прикладных исследований. Он является источником нейтронов и гамма-излучения для облучения материалов и ядерного топлива. Таким образом, основное назначение исследовательского РБН - это проведение экспериментальных исследований (ЭИ), т.е. его ценность определяется доступными объёмами, потоками и спектрами нейтронов.
Кроме того, наиболее востребованными и ценными являются ЭИ с контролем параметров облучения, которые проводятся в специальных экспериментальных каналах (ЭК).
Многолетний (40 лет) опыт эксплуатации и экспериментальных исследований, выполненных на реакторе БОР-60, показал, что наиболее ценными и соответственно востребованными являются ячейки а.з. и первого ряда бокового экрана, инструментованные ячейки и ячейки со специально созданными условиями облучения (например, с измененным спектром нейтронов).
Игорь Жемков: а зоны здесь пёстрые
Разделить сложно. Давайте не будем забывать о таких вещах, как отработка технологий и получение топлива… А так, да - спектр работ весьма широк.
Мы же пытаемся себя окупать. Конечно, это нереально, чтобы исследовательский реактор себя окупал полностью - но, тем не менее, мы производим тепло, даём электроэнергию, получаем большой объём радиоизотопов. Зона у нас загружена очень сильно.
Я приводил конкретный пример в своём докладе на обнинской конференции. Во время физпуска на БОР-60 было 75 ТВС. Далее штатно работали с 85-90 ТВС, а сейчас у нас их - 120. Это произошло потому, что у нас стоит более десятка нетопливных сборок в зоне. К сожалению, и поток нейтронов из-за этого немного упал.
Фактически, в зоне уже нет свободного места. Поступают заказы с требованием, например, обеспечить облучение при условии отсутствия рядом нетопливной сборки - а нам удовлетворить такое пожелание трудно, зона стала очень пёстрая.
