МАГАТЭ опубликовало тексты докладов, сделанных на конференции в Киото 7-11 декабря 2009 года по быстрым реакторам и топливным циклам. Электронное издание AtomInfo.Ru представляет краткое изложение доклада по быстрой программы Индии. Его автор - С.К.Четал (S.C.Chetal), директор группы проектирования реакторов центра атомных исследований (IGCAR) имени Индиры Ганди.

Основные этапы быстрой программы Индии

Индия стартовала быструю программу в 1969 году, когда было подписано соглашение с комиссариатом по атомной энергии Франции о сооружении исследовательского реактора FBTR.

FBTR - петлевой реактор мощностью 40 МВт(тепловых), или 13,5 МВт(эл.). Его проект основан на проекте "Rapsodie-Fortissimo", но с добавлением парогенераторов и турбогенераторов. Эксплуатация FBTR началась в 1985 году.

Следующий шаг в индийской быстрой программе - создание демонстрационного энергетического реактора PFBR с натриевым теплоносителем мощностью 500 МВт(эл.). Правительство Индии согласилось профинансировать этот проект в сентябре 2003 года. Выход PFBR-500 на критичность запланирован на сентябрь 2011 года.

Третий этап развития начинается в Индии в наши дни. Он предусматривает сооружение малой серии из шести коммерческих быстрых натриевых реакторов CFBR мощностью по 500 МВт(эл.) каждый. Сдача в эксплуатацию всех шести реакторов должна произойти в срок до 2023 года. В качестве топлива в них будет использоваться MOX.

Первые два блока с CFBR-500 будут построены в Калпаккаме, рядом с реактором PFBR-500. Смысл такого решения - снизить топливную составляющую в экономике за счёт использования создающегося в Калпаккаме комплекса для обслуживания топливного цикла быстрых реакторов.

После 2020 года, основу быстрой энергетики в Индии будут составлять натриевые реакторы-тысячники с металлическим топливом.

Основные отличия CFBR-500 от PFBR-500

В реакторах CFBR-500 будет использован иной материал для радиальной защиты. Если в PFBR-500 радиальная защита набирается из девяти рядов кассет из нержавеющей стали (609 кассет) и карбида бора (417 кассет), то в CFBR-500 предполагается установки восьми рядов кассет из ферробора (881 кассета).

Ферробор активно применяется в машиностроении. Содержание бора в коммерческих сортах ферробора составляет 15-18% по весу. Его плотность достигает 4 г/см³.

Преимущество от использования ферробора для радиальной защиты CFBR-500 индийские специалисты видят в возможности уменьшить на один число рядов с кассетами защиты. Это позволит снизить на 145 общее количество кассет защиты и сократить диаметр активной зоны на 250 мм.

Верхняя плита реактора также претерпит изменения. В CFBR-500 она будет крепиться сваркой, а не болтами, будет уменьшена по высоте на 300 мм и по эквивалентному диаметру на 2,2 м. В конечном итоге, выигрыш по весу плиты для CFBR-500 составит 55%.

Принципиально важным новшеством в проекте CFBR-500 станет отказ от внешней по отношению к корпусу реактора системы очистки натрия первого контура, что устранит угрозу сифонирования натрия.

Расширится система отвода остаточного тепловыделения. В реакторе PFBR-500 она представляет собой четыре независимых петли, позволяющих отводить мощность по 8 МВт(тепловых) каждая. Это практически полностью пассивная система.

В отличие от демонстрационного реактора, в CFBR-500 предусмотрено шесть независимых петель по 6 МВт(тепловых) каждая, причём три петли работают исключительно на естественной циркуляции, а в трёх остальных естественной циркуляцией снимается по 4 МВт(тепловых), а для 2 МВт(тепловых) предусмотрены электромагнитные насосы.

Парогенераторы в CFBR-500 будут выше, чем в PFBR-500 (30 метров против 23), и их будет меньше (6 против 8). В качестве материала парогенераторов в обоих проектах выбран сплав Gr.91 - модифицированный сплав 9Cr-1Mo.

Дополнительные усовершенствования в CFBR-500 внесены также в системы приводов СУЗ, обращения с топливом и внутриреакторного контроля. Значительные изменения произойдут при выборе материалов оболочек твэлов, где не исключён переход на дисперсноупрочнённые стали, а также материала страховочного корпуса, в качестве которого для коммерческого бридера выбрана углеродистая сталь A48P2. Для главного корпуса реактора сохранится выбор в пользу сплава 316LN.

По топливному циклу, принципиальным различием демонстрационного и коммерческих быстрых реакторов станет то, что один из последних будет спроектирован для работы как с MOX-топливом, так и с металлическим топливом. Программа испытаний металлического топлива начнётся в Индии на исследовательском реакторе FBTR.

Пояснения к плану местности.

FRFCF - топливный комплекс для быстрых реакторов, войдёт в строй в 2014 году.
CFBR - два коммерческих блока с CFBR-500, войдут в строй в 2020 году.
PFBR - демонстрационный блок с PFBR-500, начнёт коммерческую эксплуатацию в 2012 году.
IGCAR - центр атомных исследований имени Индиры Ганди.
Синим цветом внизу плана обозначено море.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 09.03.2010

Темы: Быстрые натриевые реакторы, Азия, Индия