Skip to content Skip to footer

Реактор БРЕСТ, постройка которого начата в 2019 году, в настоящий момент продолжается и должна завершиться в 2026 году, — первый из относящихся к принципиально новому поколению энергетических реакторов. Новизна же его заключается в предназначенности для работы на принципах замкнутого цикла использования ядерного горючего. То есть, такой организации производства электроэнергии, при которой горючее не расходуется.

Концепция замкнутого цикла сама по себе имеет историю. На заре ядерной энергетики, в середине прошлого века считалось, что запасы урана на планете невелики, хватит их не на долго, и без расширенного воспроизводства ядерного горючего, — так чтобы, помимо электроэнергии, в реакторе на килограмм израсходованного урана-235 нарабатывалось более килограмма, также пригодного в качестве горючего, плутония-239, — не стоит и затеваться. Однако, геологоразведка внесла коррективы в восприятие ситуации. Ведь, если какой-то ресурс не нужен, его не ищут, и неизвестно, где он залегает. Если же спрос появляется и начинают искать… Оказалось, что урана — ну, очень много. Развитие же обогатительных технологий в СССР, а затем в России привело к падению цен и на 235 изотоп.

Ударами по концепции замкнутого цикла стали чрезвычайная сложность переработки плутония (проблема серийного производства ТВЭЛов с этим горючим лишь не давно решена и только у нас), а также экономические преимущества реакторов на медленных нейтронах, потребляющих низкообогащённое топливо, но нарабатывающих максимум 500-800 грамм плутония на килограмм израсходованного 235 изотопа. Реактор-размножитель мог работать только на принципе «быстрых нейтронов», то есть, без использования замедлителя, мешающего нейтронам зону реакции покидать. Нейтронам предстояло поглощаться в «отражателях» – плитах из обеднённого урана, в которых и происходил синтез плутония. Для поддержания цепной реакции в таких условиях требовалось высокое (и, соответственно, дорогостоящее) – от 20 до 50% – обогащение ядерного топлива.

Тем не менее идея, в перспективе позволяющая использовать фактически безграничные и даровые ресурсы (плутония на складах скопилось тысячи тонн, а обеднённого урана, превращающегося в плутоний в реакторе-размножителе — сотни тысяч тонн; и, фактически, это отходы, в случае плутония ещё и опасные) упрямо не умирала. Хотя и дожила до наших дней только в России. Энергетические реакторы на быстрых нейтронах у нас продолжают работать, да и появление технологий, позволяющих использовать плутоний в качестве горючего не в теории, а на практике, переломило ситуацию.

Проект БРЕСТ выделяется использованием жидкого свинца в качестве теплоносителя. Реакторы со свинцовым охлаждением существовали и раньше. В качестве теплоносителя этот метал имеет длинный ряд преимуществ: он не активен химически и не вступает в реакции с конструкцией; температура его плавления низка, зато высока температура кипения, что позволяет установке работать при температуре 2000 градусов, с очень высоким КПД; ядра свинца не замедляют нейтроны и не поглощают их; как следствие, свинец не активируется облучением — не становится радиоактивным, проходя через активную зону, но сам так эффективно поглощает радиацию, что другая защита уже не нужна.

Последнее достоинство, впрочем, проявляется именно и только в конструкции БРЕСТа, поскольку прокачку теплоносителя по трубам она не предусматривает. Реактор представляет собой бассейн со свинцом, в который погружены тепловыделяющие элементы, отражатели и парогенераторы. Охлаждение, построенное на том, что нагретый свинец всплывает, а охладившийся тонет, не может отказать даже теоретически. А ведь, аварии, как в Чернобыле, так и на Фукусиме, произошли именно из-за остановки подающих теплоноситель насосов. Это, кстати, фактически, единственный способ выведения ядерного реактора из строя. Грузовик с гексогеном или упавший авиалайнер промышленную установку даже не оцарапают.

Смелая идея свинцового бассейна, разумеется, имеет свою цену. Реактор трудно запустить, так как для этого целое озеро свинца прежде придётся расплавить. И его нельзя будет уже остановить на продолжении всего периода эксплуатации, чтобы свинец не застыл снова. Благо, неограниченное количество раз БРЕСТ можно дозаправлять в процессе работы. Причём, тем же плутонием, который нарабатывается в го отражателях и и фасуется в ТВЭЛы на перерабатывающем заводе. На территории, которого, БРЕСТ, кстати, и будет находиться.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Top.Mail.Ru