Часть первая. Цели и критерии GNEP.
Часть вторая. Реактор-выжигатель.
Часть третья. Выжигатель - статус технологий.
Часть четвёртая. Головной реактор ABR.
Часть пятая. НИОКР для головного реактора ABR.
Часть шестая. НИОКР для коммерческих реакторов ABR.
Часть седьмая. Интегрированный программный комплекс для проектирования коммерческих ABR.
Американская инициатива о глобальном ядерном партнёрстве в области ядерной энергии (GNEP) может стать мощным инструментом, способным позволить Соединённым Штатам Америки перехватить инициативу в самых высокотехнологических сферах атомной энергетики - замыкании топливного цикла и строительстве реакторов на быстрых нейтронах.
В восьмой статье цикла мы рассмотрим, как американская сторона оценивает перспективы привлечения к GNEP иностранных партнёров, а также приведём список ядерных установок, имеющихся у США и способных вернуться в работу по программе GNEP.
Международное сотрудничество при создании коммерческих реакторов ABR
Оставшаяся в США инфраструктура выглядит недостаточной для осуществления всех целей, поставленных в инициативе GNEP. В этой связи, американские атомщики видят принципиально важным привлечение для совместных работ иностранных партнёров. В первую очередь, их интересуют Франция, Япония и Россия как страны, обладающие или обладавшие энергетическими реакторами на быстрых нейтронах.
При этом, американцы считают, что их потенциальные партнёры сталкиваются с теми же проблемами, что и США - нехватка экспериментальных установок и оборудования и "эрозия способностей". Это, по мнению Соединённых Штатов, создаёт возможность для взаимовыгодного, а не одностороннего сотрудничества. Так, в настоящее время ведутся переговоры по привлечению к GNEP целого ряда исследовательских реакторов, таких как БОР-60, MASURCA, TREAT и других.
В качестве первого шага на пути к реальному партнёрству, американцам удалось заключить соглашения о проведении испытаний топливных композиций в реакторах "Феникс" и JOYO. Однако на их обсуждение, заключение и исполнение ушло значительное время (несколько лет).
Необходима более тесная кооперация между различными государствами. Возможно, что потребуется международное разделение труда в рамках GNEP. Примером этому может служить недавнее предложение Франции, по которому французские атомщики сфокусировали бы свои усилия на изучении оксидного топлива, а американские - металлического. Но, в любом случае, при выборе вариантов сотрудничества США будут исходить из необходимости возвращения себе мирового лидерства в быстром направлении, и поэтому Соединённым Штатам в обязательном порядке требуется иметь собственные быстрые реакторы.
Ещё одним потенциальным каналом сотрудничества может стать проект по быстрым натриевым технологиям в составе "Generation IV". В черновом варианте программы, составленном в сентябре 2006 года, указывается, что эти работы будут затрагивать обращение с актинидами, введение инновационных черт в проекты реакторов, укрепление безопасности и устойчивости к распространению, а также снижение негативных экологических последствий. Если "Generation IV" будет координировать свою деятельность с GNEP, то появятся дополнительные возможности по привлечению к GNEP иностранных специалистов и объектов.
Установки в США, пригодные для работ по GNEP
Масштабы требующейся международной кооперации могут быть установлены после проведения инвентаризации ядерных объектов, пригодных для работы по быстрой программе в самих США (после приложения определённых усилий по их возвращению в строй). Список таких объектов приводится ниже.
Сборка TREAT (Transient Reactor Test Facility)
TREAT - охлаждаемая воздухом критсборка, предназначавшаяся для испытаний топлива и конструкционных материалов в условиях переходных процессов в ядерных реакторах. TREAT позволяла исследовать расплавление активной зоны, реакции металлов с водой, взаимодействие между перегретым топливом и теплоносителем, а также переходные процессы для высокотемпературных систем. В 1994 году критсборка была переведена в режим консервации. Система КИПиА поддерживается в рабочем состоянии, а кондиции ядерного топлива признаны отличными. К сожалению, ряд систем по сбору и обработке экспериментальных данных не имели должной поддержки со стороны производителей и должны быть модернизированы.
Исследовательский реактор ACRR (Annular Core Research Reactor)
ACRR предоставляет дополнительные возможности для изучения переходных процессов, в частности, явлений перегрева в трансмутационном топливе. По сравнению с TREAT, реактор ACRR обладает более жёстким спектром, короткими импульсами и большим диаметром (до 20 см), однако длина полости для облучения образцов в ACRR невелика (до 50 см). Эксперименты на данном реакторе могут рассматриваться только как дополнение к экспериментам на TREAT, однако могут быть выполнены быстрее - ACRR, в отличие от TREAT, продолжает работать и в наши дни.
Сборка ZPPR (Zero Power Physics Reactor)
ZPPR - американская критсборка, использовавшаяся для измерений физических свойств перспективных реакторов с жёстким спектром нейтронов. На стенде имеется возможность собирать различные конфигурации активной зоны, максимально приближаясь к конфигурациям проектируемых реакторов. Для целей GNEP, сборка ZPPR может быть использована для проведения критических экспериментов. В настоящее время, сборка законсервирована. Целесообразность её возврата в эксплуатацию, равно как и целесообразность проведения критических экспериментов будут изучаться в ближайшее время. Финансирование подобных работ в программе GNEP пока не предусмотрено.
Исследовательский реактор MTS (Materials Test Station)
Сооружаемый реактор MTS может обеспечить краткосрочные нужды экспериментаторов по изучению поведения топлива и других материалов под облучением (по крайней мере, до пуска головного реактора-выжигателя ABR). Эксперименты на MTS могут начаться в 2011 финансовом году. Плотность потока быстрых нейтронов на данном реакторе будет доходить до 1,3×1015 н/см2/с. Предусмотренные в проекте MTS замкнутые петли позволят проводить облучение образцов в жидкометаллическом теплоносителе.
Исследовательский реактор ATR GTL (Advanced Test Reactor Gas Test Loop)
Сооружаемый реактор ATR GTL предназначается для облучения образцов в жёстком спектре нейтронов. Реактор будет работать, начиная с 2010 года. Минимальная плотность потока быстрых нейтронов на данном реакторе составит 1×1015 н/см2/с в образце диаметром 2,54 см и высотой 15 см. Современные проектные решения позволят экспериментаторам с высокой точностью создавать в образце требуемые потоки, спектральные соотношения и другие необходимые параметры облучения.
ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru
ДАТА: 06.11.2007
Темы: США, Быстрые натриевые реакторы, GNEP