Реакторы, охлаждаемые углекислым газом, страница 14

1.8  Кирюшин А.И. и  ДРУГИЕ  Роль иместо газоохлаждаемых реакторов в структуре ядерного энергообеспечения

Характеристики   ВТГР (см. Таблица 1.2 ).Особенности ВТГР, определяющие их характеристики и отличающие от других типов реакторов, заключаются  в следующем :

конструкционным материалом активной зоны и отражателей является графит, имеющий температуру сублимации более 3000 °С .Это означает,что такая активная зона не расплавляется , поскольку не в одной аварийной ситуации, включая запроектированную с пренебрежимо малой вероятностью реализации, не достигается температура, превышающая 2000°°С;

сферические частицы топлива размером в несколько сот микронов покрываются несколькими слоями пироуглерода и слоем карбида кремния , затем перемешиваются с графитовой матрицей и формируются в шаровые или цилиндрические твэлы. Использование той или иной формы твэлов определяет тип активной зоны: насыпная из шаровых твэлов или в виде гексагональных графитовых блоков, в которых размещаются цилиндрические твэлы. Такие микротвэлы надежно удерживают продукты деления до температуры1600°С, выход продуктов деления через защитные слои начинается при температуре выше 2000°С . Это позволяет нагревать теплоноситель в активной зоне до 1000°С, что существенно расширяет сферц применения ядерных энергоисточников.

Основные характеристики реакторных установок.

Таблица 1.2

1.9  Принципы и критерии обеспечения безопасности .

Свойство ВТГР допускать высокую температуру в активной зоне без повреждения твэлов легло в основу реализации идеи по отводу остаточного тепла в аварийной ситуации с полной потерей теплоносителей и отсутствием принудительного охлаждения активной зоны через поверхность корпуса реактора к системе охлаждения шахты и далее к конечному поглотителю тепла (воздух атмосферы, водные бассейны). Передача тепла осуществляется только естественными механизмами ( конвекция, излучение, теплопроводность). Это достигается за счет снижения удельного энерговыделения в активной зоне до 3-6 МВт/м3 и увеличения отношения высоты активной зоны к диаметру до 2.5-3. Исходя из ограничений по диаметру корпуса реактора 6-8 м, определяемых условиями изготовления и транспортировки , мощность реактора (одного модуля) с насыпной активной зоной или на основе призматических блоков ограничивается 200-300 и 600 МВт соответственно.  Большая мощность активной зоны на основе призматических блоков обусловливается лучшими условиями отвода тепла за счет возможности ее реализации в кольцевой форме и более плотной структуры. Модульная концепция положена в основу всех современных проектов  ВТГР. Она позволяет повысить безопасность реакторов этого типа , поскольку :

         активная зона не расплавляется при любых возможных запроектных авариях ;