221

Первая сборка с ядерным «топливом будущего» выпущена в России

  • БН -800
  • БН -800

Первая тепловыделяющая сборка (ТВС) с ядерным топливом для реактора на быстрых нейтронах БН-800 четвертого блока Белоярской АЭС, прототипа более мощных коммерческих «быстрых» энергоблоков, которые, как считается, необходимы для развития атомной энергетики будущего, успешно и по графику собрана на предприятии госкорпорации «Росатом» «Горно-химический комбинат» (ГХК, Железногорск, Красноярский край).

Речь идет о первой сборке с так называемым смешанным оксидным уран-плутониевым МОКС-топливом. В сентябре 2014 года на ГХК была получена первая партия МОКС-топливных таблеток, из которых собираются ТВС.

В августе 2015 года на ГХК прошла контрольная сборка первого образца кассеты с МОКС-топливом, а 28 сентября прошлого года на предприятии состоялось официальное открытие промышленного производства этого топлива. По графику, первая ТВС на новом производстве должна была быть выпущена в конце декабря 2015 года.

«Тридцатого декабря успешно завершена сборка первой отечественной ТВС с таблеточным уран-плутониевым топливом для реактора БН-800 на Белоярской АЭС»

.Энергоблоки с реакторами на быстрых нейтронах, как считается, имеют большие преимущества для развития атомной энергетики. С их помощью можно будет замкнуть ядерно-топливный цикл, в котором за счет расширенного воспроизводства ядерного «горючего» существенно расширится топливная база атомной энергетики, а также появится возможность уменьшить объемы радиоактивных отходов благодаря «выжиганию» опасных радионуклидов.

Реактор БН-800 (от «быстрый натриевый», электрической мощностью 880 мегаватт) — опытно-промышленный реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем, натрием. Четвертый энергоблок Белоярской АЭС с реактором БН-800 в декабре 2015 года начал выработку электроэнергии.


  • 25
    Нет аватара Maggey
    24.01.1613:58:12

    Большой шаг вперед.

  • 7
    Нет аватара Евгений Медвежонков
    24.01.1614:21:58

    Вот это здорово! Росатом здорово работает, хотя и госкорпорация, и там хватает управленческих «косяков».

  • 5
    Нет аватара nik.f
    24.01.1614:39:31

    Зачем текст писать жирным, ну читать же невозможно    

  • 0
    Нет аватара Аверс
    24.01.1614:46:15

    Много умных слов. Может найдётся специалист и расскажет доступным языком об этом достижении и его преимуществах перед обычным реактором. Спасибо.

    • 17
      Нет аватара luboy
      24.01.1614:56:59

      Главный конструктор реактора БН-800 Борис Васильев сказал, что технологии на быстрых реакторах (в связке с традиционными реакторами) позволяют примерно в 100 раз увеличить выработку энергии от каждой тонны урана, Риа Новости 11 декабря 2015 года. При использовании обычных атомных реакторов учёные считали, что запасов урана человечеству хватит на несколько сот лет, теперь получается, что запасов урана хватит на десятки тысяч лет.

      Отредактировано: luboy~15:05 24.01.16
    • 11
      Нет аватара Maggey
      24.01.1615:36:30

      Я хоть не специалист, но попытаюсь понятным языком объяснить максимально кратко. В обычных реакторах типа ВВР и РБМК нужно отработавшее топливо вывозить в специальные хранилища, а это не малые затраты и добывать новый уран из земли для производства нового топлива, а для реактора БН не нужно добывать уран так как он работает на топливе (после определенных операций на спецзаводе) из отработанного топлива реакторов ВВР и РБМК, а его как известно в мире оочень много накопилось, только в России около 20000 тыс. тонн. Таким образом не нужно больше расширять хранилища ОЯТ и думать куда его деть потом. И так можно заново потом его загружать после завода.

      • 4
        Обыватель Российский Обыватель Российский
        24.01.1615:56:38

        не совсем так -для бридерных реакторов ,а БН таковым является ,концентрация урана или плутония гораздо выше ,а правильно то, что топливо получается из тех отходов (99%)-уран 238, которое раньше шло в отвалы + переработка ОЯТ и именно это топливо идет для использования в АЭС с обычными- медленными — ВВР или РБМК -реакторами .ну естественно ,можно получить и более высокую концентрацию урана или плутония, обогащая полученное топливо

        • 2
          MagiRus MagiRus
          24.01.1616:23:34

          Современные БН-реакторы не являются полноценными бридерами. Коэффициент воспроизводства слишком мал (хоть и значительно выше чем на ВВЭРах). Первым полноценным бридером должен стать БН-1200.

          • 0
            Обыватель Российский Обыватель Российский
            24.01.1616:30:53

            да конечно -забыл дописать -получают из урана 238-плутоний 239 а из тория 232 -уран 233

          • 0
            Нет аватара fram
            24.01.1617:01:21

            БН-800 является.

            Очень многие атомщики вообще считают что если с БН-800 будет все нормально, чем разрабатывать БН-1200 — лучше приступить к «серийному» строительству нескольких 800-х.

            Отредактировано: fram~17:09 24.01.16
            • 2
              Нет аватара ser56
              24.01.1619:57:58

              разница между ними в числе петель с теплообменниками, в основном… а менее 1200 не рационально

              • 0
                Нет аватара fram
                24.01.1622:20:21

                Но 1200 — новый блок. А 800 можно уже в серию пускать. Спорно на самом деле.

            • 0
              Омутин Зафар Омутин Зафар
              24.01.1621:36:24

              БН-800 является.
              У БН-800 коэфф. 0.97,поэтому -нет.

              • 0
                Нет аватара fram
                24.01.1622:27:05

                Это смотря как скомпоновать АЗ.    

            • 2
              MagiRus MagiRus
              25.01.1601:57:38

              БН-800 является.

              Не является, т.к.

              1) Коэффициент воспроизводства менее 1 (а именно 0,98)

              2) В составе активной зоны отсутствует зона воспроизводства топлива, где и должна идти наработка топлива в классических бридерах и которая будет присутствовать в БН-1200.

              Очень многие атомщики вообще считают что если с БН-800 будет все нормально, чем разрабатывать БН-1200 — лучше приступить к «серийному» строительству нескольких 800-х.

              А БН-1200 принципиально не сильно отличается от БН-800. Касательно именно реактора лишь доработана АЗ (как раз с целью превратить реактор в полноценный бридер), ну и оснастка (парогенераторы, турбины и т. д.) другая. Нет особого смысла плодить 800е. Хотя, вообще, изначально как раз финансовый вопрос поставил точку в выборе между БН-800 и БН-1200.

              • Комментарий удален
    • 11
      Нет аватара angel
      24.01.1615:41:16

      реакторы типа БН могут использовать переработанное топливо реакторов предыдущего типа. Согласно договорам отработанное топливо привозится в РФ из других стран где строил СССР и РФ и за это эти страны платят РФ считая это отходами. Это как мусор, люди платят за его вывоз, а при этом еще РФ делает топливо из него (будет делать для реакторов типа БН) и повторно использовать. Это позволит частично решить проблему хранение отходов. При этом снижается зависимость от уранового сырья.

      • 1
        Омутин Зафар Омутин Зафар
        24.01.1621:39:31

        реакторы типа БН могут использовать переработанное топливо реакторов предыдущего типа.

        Мокс топливо, не обязательно из отработанного, нужен плутоний и уран, не важно откуда. Плутоний получается в быстрых реакторах, а уран 238 для наработки из отвалов, из хвостов обогатительных заводов.

        • 1
          MagiRus MagiRus
          25.01.1602:00:37

          Плутоний получается в быстрых реакторах

          + тот плутоний, что уже наработан в довольно больших количествах на существующих тепловых реакторах

    • 7
      Нет аватара Сибиряк
      24.01.1615:44:40

      Эти реакторы позволяют ввести в оборот уран 238, которого в природе более 90%, к тому же отработанное топливо с обычных реакторов является топливом для реакторов БН и наоборот, и так почти до полного сгорания топлива.

      • 1
        Нет аватара Maggey
        24.01.1616:04:05

        +

        ОЯТ с обычных ректоров это на самом деле частично выгоревшее топливо причем насколько я помню выгоревшее там считается совсем малая доля.

      • 10
        MagiRus MagiRus
        24.01.1616:25:00

        которого в природе более 90%

        Более 99%.

    • 3
      Антон Валерьевич Антон Валерьевич
      24.01.1618:00:42

      Этот реактор позволит нам из бросового урана-238 и тория-232 производить энергетические плутоний-239 и уран-233, которые он сам же и будет потреблять в качестве топлива.

      Уран-238 и торий-232 — это так называемые природные, стабильные изотопы, которые не пригодны для производства ядерного оружия и электроэнергии. Концентрация нестабильных энергетических изотопов урана и тория в природе крайне мала, менее 1%, потому для их добычи приходится проводить крайне дорогостоящую и сложную сепарацию, а оставшийся после неё материал просто складировать в отвалы как бесполезный, к тому же радиоактивный, мусор. Но реакторы на быстрых нейтронах позволят сжигать всё без остатка, производя из природного урана-238 и тория-232 топливо для самого же себя, путём их превращения в нестабильные, подходящие для нужд энергетики изотопы плутония-239 и урана-233, к тому же, всё это хозяйство так же пригодно и для создания оружия не отрываясь от выработки электроэнергии.

      Отредактировано: Антон Валерьевич~18:02 24.01.16
    • 2
      Zveruga Zveruga
      25.01.1619:57:29

      Попробую объяснить так как сам понимаю.

      1. В современных реакторах первоначально загружаемое топливо состоит из 6% активного Урана-235 и 94% безвредного Урана-238.

      2. При распаде Урана-235 выделяется необходимая нам энергия с образованием множества изотопов, от которых мало пользы.

      3. Самым плохим изотопом для ядерного реактора считается изотоп Ксенона. Он имеет очень большой радиус захвата нейтронов, т. е. он поглощает нейтроны и заглушает цепную ядерную реакцию. Этот процесс называется «отравлением» реактора и был одной из причин аварии на Чернобыльской АЭС.

      4. Уран-238 в топливных сборках взаимодействует с нейтронами от делящегося Урана-235 с образованием Плутония-239. Отработавший топливный стержень в основном состоит из изотопов Плутония.

      5. Со временем количество изотопов в топливе на основе Урана-235 и Урана-238 накапливается столько, что дальнейшая эксплуатация топливной сборки невозможна. При этом Урана-235 в топливе остаётся ещё достаточно много. По этому требуется вынуть стержень из реактора и очистить от примесей мешающих контролируемому радиоактивному распаду. Для этого при АЭС существуют специальные бассейны выдержки ТВЭЛ, где стержни остывают до температуры позволяющей провести транспортировку до специального химического завода и переработку загрязнённого топлива.

      6. На специальном химическом заводе, которых в России три (Маяк около Челябинска, Сибирский химический комбинат около Томска и Железногорский горно-химический комбинат около Красноярска) происходит дорогостоящая очистка топлива от изотопов и производство нового топлива.

      7. Основной изотоп выделяемый из «грязного» топлива это Плутоний, которого на планете накопилось огромное количество. Плутоний можно использовать для получения энергии в специальных реакторах на быстрых нейтронах или использовать в ядерном оружии. А вот остальные изотопы пользы приносят мало и самое лучшее для них сжечь их в том же самом реакторе на быстрых нейтронах с образованием менее опасных относительно короткоживущих (200-300) лет изотопов пригодных к захоронению.

      8. Реактор БН-800 имеет срок эксплуатации 45 лет и способен сжигать как Плутоний так и «плохие» изотопы. Это его основная задача.

      9. Обратите внимание, что для организации замкнутого топливного цикла на основе реакторов БН-800 требуются такие радиоактивные вещества как Уран-235, Уран-238, Плутоний-239. При этом Уран-235 и Уран-238 используются в обычных реакторах типа ВВЭР. А Плутоний-239 и часть Урана-238 в реакторе типа БН. При этом между реакторами ВВЭР и БН требуется переработка отработанного топлива на сложнейшем и дорогостоящем химическом предприятии. Недостатком такой схемы является её зависимость от Урана-235, запасов которого хватит где-то на 100 лет.

      10. Большего экономического эффекта позволяют достичь реакторы ребридеры, которые способны производить из 1 кг Урана-238 1 и более кг Плутония-239. Такие реакторы тратят значительное количество энергии не на нагрев воды для получения электричества, а на ядерную реакцию превращения Урана в Плутоний вещества. Недостаток таких реакторов в их опасности с точки зрения не распространения ядерного оружия. Так как такие реакторы позволяют получать из безобидного урана 238 ядерное оружие.

      11. Отсюда получается следующий вывод, для организации замкнутого топливного цикла не зависящего от редкого урана-235 требуется реактор ребридер и желательно пристанционный химический завод, позволяющий производить переработку отработанного топлива прямо на станции. Это и сократит издержки производства и обеспечит безопасность, в том плане, что Плутонию не придётся покидать пределов АЭС.

      12. С реактором ребридером и пристанционным химическим заводом можно обеспечить получение ядерной энергии в течении 10 000 лет из имеющегося на планете Урана-238, который сейчас просто накапливается в отвалах возле обогатительных комбинатов. И тогда главным нерешённым вопросом остаётся вопрос безопасности. Представьте, реактор БН-800 имеет срок эксплуатации 45 лет. Планировавшийся к постройке БН-1200 (который должен был стать первым гражданским промышленным ребридером) — 60 лет. Что такое 60 лет? Это два поколения людей, а дальше? А дальше уже вашим внукам пришлось бы ломать голову о том как вывести БН из эксплуатации. По этому нужен сверхнадёжный реактор способный проработать столетие и больше.

      13. Для решения вопроса сроков эксплуатации в России в рамках проекта Прорыв придумали реактор БРЕСТ, использующий в качестве теплоносителя вместо воды (как в ВВЭР) или натрия (как в БН) свинец. Свинец позволяет создать сверхнадёжный реактор ребридер с пристанционным химическим заводом, что и будет замкнутым топливным циклом.

      Отсюда следует, что реакторы БН будут существовать для выжигания излишков накопившегося плутония и опасных радиоактивных отходов с попутной генерацией энергии, по этому когда излишки закончатся все такие реакторы остановят. А реакторы БРЕСТ будут использоваться для создания цикла генерации энергии без использования редкого Урана-235.

      • 0
        VV Axntv VV Axntv
        25.01.1623:57:57

        Пугает химзавод перерабатывающий, остальное замечательно. На химзаводе манипуляций с топливом и изотопами гораздо больше, чем в реакторе. И при любой химпереботке количнство отходов на выходе только растёт. Как там всё замыкается тема интересная.

      • 0
        Нет аватара mik88
        26.01.1611:29:03

        А меня настораживает термин — МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ НОСИТЕЛЬ (натрий). Такой реактор нельзя расхолаживать иначе «змерзнет» натрий и реактор на выброс (Как?). Т. е. реактор гораздо сложнее в эксплуатации, а соответственно, дороже. Почитайте историю АПЛ пр. 705 «Лира».Там стояли реакторы с таким же носителем…

        • 0
          Zveruga Zveruga
          26.01.1614:38:38

          Они этот вопрос специально и долго решали. Там трубы с электрическим подогревом. Чтобы запустить реактор в эксплуатацию тоже нужно расплавить натрий.

      • 0
        clock-source.livejournal.com clock-source
        27.01.1616:40:30

        всё хорошо, но преимущества свинца в качестве теплоносителя порождает другие проблемы.

        " А БРЕСТ просто соткан из новых, непроверенных решений. Критика касается неотработанности свинцового носителя — известно, что в полностью бескислородной среде горячий свинец растворяет сталь, а при избытке кислорода в нем появляются нерастворимые оксиды свинца, а значит уровень кислорода в системе необходимо поддерживать в очень узком диапазоне, причем в разном при разных температурах и режимах работы реактора. Неизвестно поведение свинцовой коррозии и при нейтронной активации стальных конструкций. Интеграция парогенераторов в корпус реактора приводит к появлению в турбинном паре трития — ужаса любого атомнадзора. Высокая температура плавления свинца оборачивается очень долгой процедурой отогрева и пуска — в случае Брест-300 она займет несколько месяцев. Нитридное вибротопливо имеет очень малую отработанность, а немногочисленные опыты по этому топливу выявляют проблемы на всех этапах — от переработки ОЯТ, до стойкости к распуханию в реакторе и даже к хранению в бассейне выдержки (нитриды реагируют с водой)."

        Именно поэтому БН пошёл «в продакшн», а БРЭСТ-300ОД — опытно-демонстрационный. Но если удастся разрулить — это будет очень полезный вариант. Другое дело в термояде движение пошло. Собственно энергетика может сильно поуменьшить аппетиты к реакторам. Что никак не отменяет ещё пары десятков полезных направлений, вплоть до ядерного легирования материалов.

        • 0
          Zveruga Zveruga
          27.01.1619:57:32

          Проект БРЕСТ закончен, а значит проблемы для построения решены. Натрий имеет жуткие проблемы с водой, ничего, решили.

          БН-1200 заморозили из-за строительства БРЕСТа. Так как БРЕСТ по определению более надёжен чем БН.

          А нам как раз и нужны сотни лет эксплуатации. Они здесь на первом месте.

          Отредактировано: Zveruga~19:58 27.01.16
          • 0
            clock-source.livejournal.com clock-source
            06.02.1621:37:36

            > БН-1200 заморозили

            как заморозили? вы ничего не путаете? БРЕСТ к 2020 году заработает ОД (опытно-демонстрационный), БН-1200 к 2020 заработает «в продакшене» на Белоярской. Кто-то из нас что-то путает. Поправьте, если я.

            • 0
              Zveruga Zveruga
              07.02.1610:34:37

              Росатом не выделяет деньги на строительство БН-1200. Этот проект решили приостановить в пользу проекта БРЕСТ.

  • 5
    Нет аватара Евгений Медвежонков
    24.01.1616:41:23

    Кроме получения плутония, в этих реакторах можно «дожигать» радиоактивные отходы, высокоактивные, от реакторов на тепловых нейтронах, поскольку быстрые нейтроны, взаимодействуя с активными изотопами отходов, переводят их в ещё более активные изотопы, которые активно «выгорают» прямо в реакторе, выделяя, естественно, тепло, которое дополнительно электричество помогает вырабатывать.

    А вообще, в Вики достаточно подробно человеческим языком написано. Искренне рекомендую.

  • 0
    jeka jeka
    24.01.1618:03:30

    А есть ли подобные установки в других странах?

    И чем может быть опасен этот процесс?

    • Комментарий скрыт по причине низкого рейтинга. показать
      • 5
        MagiRus MagiRus
        25.01.1602:54:02

        Мммм, позвольте поинтересоваться, а во Франции какой быстрый реактор сейчас работает. А в Бельгии вы какой реактор имеете в виду?

    • 7
      Нет аватара yu.f.pan
      24.01.1621:46:10

      А есть ли подобные установки в других странах?

      Читайте:

      Американцы не могут, французы не могут — придется самим

       http://www.sdelanounas.ru/blogs/33744/ 

      • 0
        Дмитрий Жуков Дмитрий Жуков
        24.01.1623:47:14

        Реактор Феникс работал с 1974 года. Реактор Суперфеникс закрыли в 1998 году.

        Теперь французы делают ASTRID.

        • 0
          Zveruga Zveruga
          25.01.1620:16:50

          Теперь единственный в мире работающий промышленный реактор на быстрых нейтронах это Российский БН.

          • 1
            MagiRus MagiRus
            25.01.1622:02:10

            Справедливости ради, БН-800 все-таки опытно-промышленный.     Ждем промышленный БН-1200.

    • 0
      Нет аватара Neptus
      25.01.1604:53:23

      Реактор на БН безопаснее реактора на тепловых нейтронах (ТН) в стратегическом плане. Он не боится применения нейтронного оружия. Реактор на ТН можно легко взорвать мощным потоком нейтронов.

      • 0
        Zveruga Zveruga
        25.01.1620:18:14

        Чтобы создать такой поток нейтронов понадобится взорвать атомную бомбу возле атомной станции.

  • 12
    Нет аватара elron
    24.01.1619:18:07

    ничего подобного в других странах нет. только опытные установки во франции. а у нас --- есть!!!

  • -9
    Белый Пёс Белый Пёс
    24.01.1621:33:04

    Лучше бы ускорителями начали сжигать дерьмо радиоактивное, тысячами тонн накопившееся на аэс, как предлагает Острецов. А далее 238 уран пока 235 не закончился.

    У БН минусов куча — на выходе радиоактивные вещества, 20 тонн! плутония, урана в реакторе на 1 ГВт, время наработки для удвоения — 50 лет.

    Отредактировано: Белый Пёс~21:39 24.01.16
    • 0
      Дмитрий Жуков Дмитрий Жуков
      24.01.1623:45:30

      Чем чем сжигать?

    • -1
      Виктор Лис Виктор Лис
      25.01.1605:05:32

      И да накроет радиоактивное облако неверных!

      Я правильно вас понял?

    • 0
      Zveruga Zveruga
      25.01.1620:20:56

      Плутоний ускорителями вы запаритесь сжигать. Лучше сжечь его в реакторе с попутным получением энергии, а уж остатки остальных изотопов дожечь в ускорителе запитанным от того же реактора на быстрых нейтронах.

      И это есть в программе Росатома. Рекомендую ознакомиться.

      Отредактировано: Zveruga~20:22 25.01.16
  • -5
    Виктор Лис Виктор Лис
    25.01.1604:41:31

    Прочитал заголовок. Увидел вторую фотку с жд составом и обрадовался. Не уж то мы всё-таки получим ядерный поезд.

    Но такой облом. Это всё та же новость что в прошлом году в декабре раз 6 озвучивалась   

    Я понимаю конечно, новость замечательная. Но если так дальше пойдёт, то скоро будете писать о каждом новом болтике отдельную тему.

  • 0
    BAD.KARMA BAD.KARMA
    25.01.1610:12:40

    А развитие технологии управляемого термоядерного синтеза не будет ли конкурентом?

    • 2
      leon_777 leon_777
      25.01.1610:31:20

      не будет ли конкурентом

      В обозримом будущем — не будет. К сожалению, до термоядерных АЭС при современных технологиях очень далеко, а до КОММЕРЧЕСКИ окупаемых термоядерных АЭС еще дальше. Внедрение полномасштабного замкнутого топливного цикла АЭС гораздо ближе, некоторые его элементы давно работают.

      Отредактировано: leon_777~10:32 25.01.16
    • 0
      clock-source.livejournal.com clock-source
      27.01.1616:46:47

      в плане энергетики — будет, хотя и не прямо сейчас. но энергия — это не единственная польза от реакторов. опять же: ионные двигатели + реактор в космосе — очень «вкусная» связка, пока (и очень долго) с термоядерным реактором не рифмуется. Это неотлаженные и крупногабаритные бегемоты.

  • 0
    Нет аватара Poisk
    27.01.1623:00:26

    Вот на это точно будет спрос за границей. Молодцы!

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт, или вы можете воспользоваться вашим аккаунтом в LiveJournal, или в других социальных сетях: OpenId OpenID Вконтакте Twitter Yandex facebook Google Mail.ru