Группа разработала комплексную испытательную установку для моделирования быстрого реактора.
Быстрые реакторы используют быстро движущиеся нейтроны для более эффективного использования ядерного топлива. (Репрезентативное изображение)
Стив Аллен
Ученые в Китае внедрили новый подход к отводу тепла от активной зоны ядерного реактора.
Исследователи из Китайского института атомной энергии провели испытания системы отвода остаточного тепла (RHR). Сообщается, что этот инновационный подход может сделать китайские атомные электростанции следующего поколения, перерабатывающие радиоактивные отходы, более устойчивыми к расплавлению.
Система RHR используется на атомных электростанциях для предотвращения перегрева реактора и поддерживает активную зону в безопасном холодном состоянии.
Ученые утверждают, что новейший подход может позволить извлекать в 100 раз больше энергии из того же типа топлива, что используется в водоохлаждаемых реакторах.
Моделирование системы пассивного отвода тепла
Последняя модель пассивной системы отвода тепла для быстрых ядерных реакторов считается прорывом, поскольку исследовательская группа утверждает, что она может сыграть значительную роль в разработке ядерной электростанции четвертого поколения с замкнутым топливным циклом.
Интегральные быстрые реакторы используют в качестве теплоносителя жидкий металл, обычно натрий. Такие реакторы отличаются замкнутым топливным циклом, в котором отработавшее топливо перерабатывается на той же установке, что и сам реактор. Это позволяет извлекать в 100 раз больше энергии из того же типа топлива, что и в водоохлаждаемых реакторах, поскольку неиспользованный уран может быть преобразован в новые атомы плутония и повторно использован, сообщает SCMP.
Сокращение количества ядерных отходов на 90 процентов
Инновационный подход также может обеспечить сокращение ядерных отходов на 90 процентов за счет непрерывной переработки ядерного топлива.
Китайский институт атомной энергетики подтвердил 25 августа, что последний эксперимент стал первым в Китае проверочным испытанием новой технологии пассивного отвода остаточного тепла для интегральных быстрых реакторов, в которых для достижения внутренней безопасности используется спектр быстрых нейтронов, жидкометаллическое (натриевое) охлаждение и металлическое топливо.
В качестве топлива он использует существующие ядерные отходы и применяет систему электрохимической переработки в реакторе для создания замкнутого топливного цикла, что позволяет реактору производить больше топлива, сокращает количество долгоживущих ядерных отходов и обеспечивает потенциальные улучшения в плане устойчивости к распространению и экономичности.
Быстро движущиеся нейтроны для более эффективного использования ядерного топлива
Исследователи обнаружили, что быстрые реакторы используют быстро движущиеся нейтроны для более эффективного использования ядерного топлива. Когда эти «быстрые нейтроны» вызывают деление, высвобождаются дополнительные нейтроны, что обеспечивает уникальное преимущество быстрых реакторов. Быстрые реакторы могут работать на переработанном топливе из других реакторов, что значительно повышает топливную эффективность, сокращение отходов и производительность атомных электростанций.
Быстрые реакторы могут работать на металлическом, керамическом или расплавленном солевом топливе для выработки тепла во время деления. Они охлаждаются преимущественно жидкими металлами, но могут также использовать газ или расплавленные соли при отсутствии замедлителя, замедляющего нейтроны. Для циркуляции теплоносителя через активную зону реактора и отвода тепла от топлива используются механические насосы.
Интегрирована новая система пассивного отвода тепла
Новейшая в Китае атомная электростанция четвертого поколения — быстрый реактор-размножитель с натриевым теплоносителем CFR-600 и его запланированный преемник CFR-1000, который должен стать первым в Китае коммерческим быстрым реактором гигаваттного уровня, — являются ступенями на пути к быстрому реактору с полностью замкнутым топливным циклом.
По данным китайского института, новая система пассивного отвода тепла была включена в конструкцию интегрального быстрого реактора.
Поскольку внутренние процессы реактора могут быть трудно поддаются исследованию, исследователи разработали технологию экспериментального моделирования для изучения эффективности систем отвода тепла. Используя эту технологию, они создали комплексную испытательную установку для моделирования быстрого реактора, которая воспроизводит переход реактора из нормального режима работы в режим отвода тепла после остановки. Согласно отчёту SCMP, исследователи использовали эту установку для испытаний своей новой системы.
Sourse: interestingengineering.com
