Концепция реактора с гомогенной активной зоной воплощена в реакторе на расплавленных солях MSBR. ).
Реактор MSBR работает на жидких солях, в состав которых входят уран и торий. Композиция солевого топлива представляет собой смесь фторидов урана, торий, бериллия и лития (UF4—ThF4—BeF2—LiF). В качестве делящихся нуклидов могут быть использованы 235Uили 233U. Расплав топливной соли прокачивается через активную зону, выполненную из чистого графита. Такие поглотители нейтронов, как 233Ра и некоторые продукты деления, удаляются непрерывно с помощью системы очистки и переработки прокачиваемого топлива
Генерируемая в активной зоне теплота транспортируется солевым расплавом во внешнюю часть первого контура и в теплообменнике передается второму контуру, где в качестве теплоносителя также используются расплавленные соли. Второй контур связан с парогенератором. производящим водяной пар для турбины. Все металлические поверхности, имеющие контакт с солевым топливом, выполнены из хастеллоя — сплава на основе никеля.
Гомогенные реакторы – это реакторы , в которых используется гомогенная смесь топлива в несущей среде, которая одновременно может служить (обычно) теплоносителем и замедлителем, либо выполнять роль одного из указанных компонентов. При этом топливо может находиться в виде раствора, тонкой взвеси или расплава урановых солей. Топливо может циркулировать по контуру в несущей среде, либо оставаться только в пределах корпуса реактора. Во втором случае поднимается количество конструкционных материалов, что существенно ухудшает баланс нейтронов и сводит на нет преимущество гомогенных реакторов.
«Плюсы»: 1) благоприятный баланс нейтронов; 2) минимальная избыточность реактивности; 3) упрощенное регулирование; 4) высокий КВ; 5) невысокая удельная загрузка топлива; 6) простота непрерывных вывода продуктов деления и подпитки свежим топливом; 7) большие возможности для работы в переменных режимах; 8) увеличение единичной мощности не влечёт за собой понижение статической надёжности; 9) надёжность и безопасность (отрицательный плотности эффект, отпадает необходимость в избыточной реактивности, отвод тепла вынесен из реактора в теплообменник).
«Минусы»: 1) осложнены организация профилактических осмотров оборудования и проведение планово-предупредительных работ; 2) высокая радиоактивность всего контура (1-го).
В качестве несущей среды в гомогенных реакторах м.б. использованы не только различного рода капельные жидкости (вода, расплавы металлов и солей), но и газы, при этом допускается весьма разнообразное сочетание компонентов. Это могут быть растворы или тонкие взвеси, или другие комбинации. Требуется проведение чрезвычайно большого комплекса работ – одна из причин отставания развития гомогенных реакторов.
42 Разработка и создание реакторов-преобразователей «Ромашка» и «Топаз».
Ядерно-энергетическая установка «Ромашка» - это малогабаритная установка с высокотемпературным реактором-преобразователем, в котором тепло из активной зоны реактора передастся путем теплопроводности на расположенный на внешней поверхности отражателя реактора термоэлектрический преобразователь, составленный из кремний-германиевых элементов (неиспользованное тепло с преобразователя сбрасывается ребристым холодильником-излучателем в окружающее пространство).
«Ромашка» - первая в мире ядерно-энергетическая установка, использующая принцип прямого преобразования тепловой энергии реактора в электрическую.
С самого начала разработок был взят курс на создание многоэлементной конструкции и которой низкотемпературное ядерное горючее на основе двуокиси урана заключено в короткие трубки из молибденового или вольфрамового сплава. Наружная поверхность этих трубок при ядерном разогреве изнутри служит источником эмиссии электронов. В качестве анодов используется ниобий, хорошо согласующийся по термическому расширению с окисью бериллия, электрически изолирующей отдельные элементы. Между катодами и анодами соседних элементов осуществляется последовательная электрическая коммутация. Радиальные зазоры между электродами равны 0, 4-0, 5 мм. В эти промежутки для устранения эффекта пространственного заряда электронов подаются пары цезия. Несколько таких последовательно соединенных элементов заключаются в стальную трубку и составляют электрогенерирующий канал (ЭГК), одновременно являющийся тепловыделяющим элементом ядерного реактора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.