БРЕСТ-ОД-300 ռեակտորն իր տեսակի մեջ առաջին արագ ռեակտոր է՝ նիտրիդային վառելիքի հիման վրա կապարե ջերմակրիչով, որն իրագործվում է ոչ թե թղթի վրա, այլ «երկաթում»: Դրա հիմնական նպատակն է ցույց տալ միջուկային վառելիքի ցիկլը փակելու և նորագույն ռեակտորային տեխնոլոգիաների իրագործելիությունն ու հաջողությունը:
Ինչպես է կառուցված և աշխատում ռեակտորը
БРЕСТ-ОД-300 հապավումը բացվում է, որպես «բնական անվտանգության արագ ռեակտոր, փորձարարական ցուցադրական, 300 ՄՎտ հզորությամբ»: Օգտագործված ջերմակրիչը՝ հալած կապարն է: Վառելիք՝ խառը նիտրիդային ուրան-պլուտոնիումային (ԽՆՈՒՊ): Առաջին բետոնը լցվել է ռեակտորի շենքի հիմքում 2021 թվականի հունիսին։
Նոր ջերմակրիչը պայմանավորում է հատուկ կոնստրուկցիայի կիրառման անհրաժեշտությունը: БРЕСТ-ОД-300-ում ակտիվ գոտին գտնվում է հեղուկ կապարով լցված երկաթբետոնե ավազանի կենտրոնական խոռոչում: Գոլորշու գեներատորներ և շրջանառության պոմպեր՝ ծայրամասային խոռոչներում:
Հալման և եռման ջերմաստիճանները, ջերմակրիչի այլ ֆիզիկական առանձնահատկությունները, ինչպես նաև ռեակտորի առանձնահատկությունները հնարավորություն են տվել հրաժարվել հալման թակարդից, օժանդակ համակարգերի մեծ ծավալից, ինչպես նաև նվազեցնել արտառեակտորային սարքավորումների անվտանգության դասը: Ռեակտորի կայանքի ամբողջական ինտեգրալ կոնստրուկցիան և ֆիզիկան բացառում են վթարները, որոնք պահանջում են բնակչության տարհանում:
Ռեակտորը գործում է երկկոնտուրային սխեմայով. միջուկային վառելիքը տաքացնում է առաջնային կոնտուրի հեղուկ կապարը, գոլորշու գեներատորում այն ջերմություն է փոխանցում երկրորդական շղթայի ջրին, որը գոլորշու տեսքով պտտում է տուրբինը, որն իր հերթին էներգիա է փոխանցում դեպի էլեկտրական գեներատոր։ Վերջինը արտադրում է էլեկտրաէներգիա։
БРЕСТ-ОД-300-ը՝ փորձարարական ցուցադրական էներգետիկ համալիրի (ՓՑԷՀ) մասն է: ՓՑԷՀ-ը ներառում է նաև ուրան-պլուտոնիումային վառելիքի արտադրության մոդուլ և աշխատած վառելիքի վերամշակման մոդուլ: Սպառված ուրանի ավելացմամբ էներգետիկ պլուտոնիումից՝ կարբոջերմային միաձուլման տեխնոլոգիայով, կարտադրվեն թարմ վառելիքի նոր չափաբաժիններ:
ՓՑԷՀ-ի երեք տարրերը պետք է ցույց տան վառելիքի ցիկլային արտադրության, դրա օգտագործման և աշխատած միջուկային վառելիքի վերամշակման կայունությունը: Իրականում սա միջուկային վառելիքի ցիկլի փակումն է ատոմակայանի տարածքում։
Զարգացման տարբեր կողմեր
Ապրիլի վերջին Սիբիրյան քիմիական կոմբինատում (ՍՔԿ, ՍՏԷԼ-ի մաս), որի տեղամասում կառուցվում է ՓՑԷՀ-ը, սկսեցին հավաքել հալած կապարի մղման համար պոմպի նախատիպը։ Ագրեգատի համար օգտագործվել են բարձր լեգիրացված պողպատներ և կերամիկական նյութեր, այն կշռում է ավելի քան 30 տոննա: Պոմպը հասցվել է տեղամաս 2023 թվականի մարտի վերջին: Տեղադրելուց հետո այն կփորձարկվի հատուկ սարքի վրա՝ հալած կապարով սյունակում: БРЕСТ-ի համար նախատեսված պոմպը կարող է վայրկյանում 11 տոննա հալած կապար մղել ռեակտորի առաջին կոնտուր, ինչը համեմատելի է կապարով բեռնված միջին չափի բեռնատարի ծավալի հետ:
Այս տարվա ընթացքում մասնագետները կստուգեն պոմպի մղող-ծախսող բնութագրերը։ Ստացված արդյունքների հիման վրա՝ հաշվի առնելով հնարավոր բարելավումները, կարտադրվի սերիական չորս պոմպակայան։
Նովոսիբիրսկի քիմիական խտանյութերի գործարանը (ՆՔԽԳ, Ռոսատոմի մաս) աշխատում է իմիտացիոն գոտու ստեղծման վրա՝ վառելիքային հավաքների մոդելներ։ Ակնկալվում է, որ 2024 թվականի վերջին այն պատրաստ կլինի և կուղարկվի ՓՑԷՀ։
Մինչ այս, БРЕСТ-ОД-300-ի համար վառելիքի ձողերը և վառելիքի հավաքները ենթարկվել էին բազմաթիվ հետազոտությունների և փորձարկումների: Վերջին օրինակը. 2022 թվականի սեպտեմբերին ավարտվեցին վառելիքի ձողերի մակետների փորձարկումները և հետռեակտորային ուսումնասիրությունները ИГР իմպուլսային ռեակտորում (Ղազախստան): Արդյունքում, փորձնականորեն հաստատվեց դրական ռեակտիվության ներդրմամբ պայմանավորված արտանախագծային իրավիճակներում վառելիքի ձողերի վարքագիծը:
Զուգահեռաբար գիտնականները նոր նյութեր են ուսումնասիրում, որոնք բարելավում են վառելիքի արդյունավետությունը: Այսպիսով, այս տարվա փետրվարին Ոչ օրգանական նյութերի բարձրտեխնոլոգիական գիտահետազոտական ինստիտուտի (Ռոսատոմի մաս) մասնագետները արտադրեցին բիմետալիկ խողովակների փորձնական խմբաքանակ՝ 0,3 մմ հաստությամբ ֆերիտային պողպատի պաշտպանիչ շերտով: Նման խողովակները կարող են օգտագործվել որպես կապարի ջերմակրիչով ռեակտորի վառելիքի տարրերի երեսպատում: Դրանք կարող են նաև դառնալ ակտիվ գոտում տարանջատող ցանցի բջիջների հիմքը: Ապագայում նոր կառուցվածքային նյութերը կօգնեն 20-25%-ով ավելացնել կապարե ջերմակրիչով արագ ռեակտորում ԽՆՈՒՊ-վառելիքի այրման խարությունը և, որպես հետևանք, բարձրացնել դրա շահագործման տնտեսական արդյունավետությունը:
Մեծ աշխատանք է տարվում նաև մասնագետների պատրաստման ուղղությամբ։ Մարտին ՓՑԷՀ-ի արտադրության/վերարտադրության մոդուլի ավելի քան 30 աշխատակիցներ վերապատրաստվել են վերլուծական սիմուլյատորի վրա: Մասնագետները մշակել են հոսքագծի վրա աշխատելու հմտություններ, տեխնոլոգիական գործընթացներ, ծանոթացել արտակարգ իրավիճակներում գործողությունների կարգին ։
Այս տարի կսկսվեն ՍՔԿ մասնագետների երկշաբաթյա պարապմունքները Բելոյարսկի ԱԷԿ-ում։
Ռեակտորի կառուցման, սարքավորումների տեղադրման և կարգաբերման, ինչպես նաև աշխատած միջուկային վառելիքի մշակման մոդուլի նախագծման աշխատանքները ընթանում են ըստ ժամանակացույցի։ Ակնկալվում է, որ ամբողջությամբ ՓՑԷՀ-ը կգործարկվի 2030 թվականին:
