Bu yıl, Beloyarsk Nükleer Güç Santrali’ndeki iki hızlı nötron reaktör ünitesi yıl dönümlerini kutluyor. BN-600 reaktörlü 3. Güç Ünitesi 1980 yılında elektrik şebekesine bağlandı. BN-800 reaktörlü 4. Güç Ünitesi ise 2015 yılında devreye alındı. Bu reaktörler, elektrik üretmenin yanı sıra kapalı bir nükleer yakıt çevriminin geliştirilmesine ve ışınlanmış yakıt demetlerinin yeniden işlenmesini, bunlardan yeni yakıt üretilmesini, doğal uranyumda bulunan enerjinin en üst düzeyde kullanılmasını ve atıkların en aza indirilmesini içeren IV. Nesil konseptlerin uygulanmasına katkıda bulunuyor.
BN-600 ve BN-800, dünyanın en büyük hızlı nötron reaktörleridir. Her iki ünite de soğutucu olarak sodyum kullanır ve dünya çapında en güvenli ve güvenilir nükleer reaktörler arasında yer alır.
BN-600, güvenli bir şekilde elektrik üretmenin yanı sıra gelecekteki reaktörler için yeni malzemeler ve nükleer yakıt testlerinde de kullanılıyor. Örneğin, karışık uranyum-plütonyum nitrür (MUPN) yakıtı içeren deneysel bir OS-4 yakıt demeti test için hazırlanıyor. Bu deneysel yakıt demetinin ışınlanması sırasında daha yüksek bir yanma seviyesine ulaşılması planlanıyor.
Ayrıca, KETVS-MAK olarak adlandırılan üç deneysel yakıt demeti de test edilmeyi bekliyor. Bunlar, BN-1200 reaktörü (şu anda tasarım aşamasında) için tasarlanan yakıt çubukları boyutunda, eksenel ara katmanlı karışık oksit (MOX) yakıt içeriyor. Bu yakıt çubuklarının ayırt edici bir özelliği, yakıt kolonlarının “üretim malzemesi” adı verilen segmentler içermesidir. Bu segmentler, toplu olarak reaktör çekirdeğinin içinde yatay bir katman oluşturarak çekirdeği iki bölüme ayırır. Bu çekirdek yapısının, gerekli yakıt yanmasını korurken yakıt kaplamasındaki radyasyon hasarını azalttığı varsayılıyor. Bu konsept teorik olarak birçok ülkede doğrulanmış olsa da, pratikte ilk kez Rus BN-1200M’de uygulanacak. Bu, Beloyarsk Nükleer Güç Santrali’nde inşa edilecek 1.200 MW’lık bir hızlı nötron reaktörüdür.
BN-600 reaktörüne sahip 3. Güç Ünitesi şu anda planlı önleyici bakım ve yenileme çalışmalarından geçiyor. Beloyarsk Nükleer Güç Santrali’nin baş mühendisi Ilya Filin, “BN-600 çekirdeğine 107 adet yeni yakıt demeti yükleyeceğiz. Değiştirilecek yakıt demetleri arasında üçü MUPN yakıtı içeriyor. Bu yakıt demetleri yaklaşık bir yıldır çalışır durumdaki reaktörde bulunuyor. Daha fazla araştırma, bu yeni yakıt türünün gelecekteki IV. Nesil güç üniteleri olan BN-1200M ve BREST’teki davranışı ve durumu hakkında bilgi sağlayacak” dedi.
Yakıt ikmalinin yanı sıra kritik bir görev de 4 numaralı buhar jeneratöründeki sekiz buharlaştırıcının değiştirilmesi olacak. Bu, Rus denetim kurumu Rostekhnadzor’un talebi üzerine, 3. Güç Ünitesi’nin hizmet ömrünü 2040 yılına kadar uzatma çalışmalarının son aşaması. Bakım programı ayrıca, reaktörün ana sirkülasyon pompasında ve sodyum devresindeki 24 vanada büyük onarımlar yapılmasını da kapsıyor. Ayrıca, 5 numaralı türbin jeneratörünün güç çıkışı devresindeki elektromekanik röle koruma ve otomasyon cihazları, mikroişlemci tabanlı eşdeğerleriyle değiştirilecek. Bakımın bu yıl sonbaharda tamamlanması planlanıyor.
4. Güç Ünitesi, hızlı nötron güç reaktörü şu anda dünyada tamamen karışık uranyum-plütonyum oksit (MOX) yakıtıyla çalışan tek reaktör olması nedeniyle hem Rus hem de küresel nükleer endüstrilerin gelişimi açısından özel bir öneme sahip. BN-600 benzeri gibi, ünite de şu anda planlı önleyici bakım sürecinden geçmekte olup, bu bakım sırasında reaktör çekirdeğindeki 181 yakıt demeti yeni yakıtla değiştirilecek.
Ayrıca, türbin jeneratörünün stator ve rotor soğutma sistemlerine ek pompalar, boru hatları ve vanalar takılacak. Kurulumdan sonra, her sisteme iki yedek pompa takılacak ve bu da güç ünitesinin çalışma güvenliğini artıracak. Ayrıca, personel bir ara ısı eşanjörü ve bir sirkülasyon pompası motorunu değiştirecek ve metal yapı ve bileşenlerin hizmet içi denetimlerini gerçekleştirecek.
BN-800, yeni yakıt türlerinin doğrulanmasında da görev alıyor. Geçen yılın temmuz ayında, küçük aktinitler eklenmiş üç yakıt demeti reaktöre yüklendi. Amerikyum-241 ve neptünyum-237, tüketilmiş nükleer yakıtta bulunan en uzun ömürlü ve en radyotoksik izotoplar arasında bulunuyor. BN-800 çekirdeğindeki bu yakıt demetlerinin performansı ve durumunun, küçük aktinitlerin endüstriyel ölçekte ortadan kaldırılmasının uygulanabilirliğini deneysel olarak doğrulaması bekleniyor. Beloyarsk Nükleer Güç Santrali Direktörü Ivan Sidorov, “Hızlı nötron reaktörlerinin bu avantajı, radyoaktif atıkların azaltılmasına olanak tanıyor” ifadesini kullandı.
Beloyarsk Nükleer Güç Santrali için bir sonraki adım, BN-1200M reaktörlü yeni bir beşinci güç ünitesinin inşası olacak. Bu, IV. Nesil bir güç sisteminin parçası olan ilk ticari reaktör olacak. BN-1200M için, BN-800 reaktöründe kullanılana benzer uranyum-plütonyum oksit yakıtlı veya BREST-OD-300 reaktörüne yüklenmesi planlanan uranyum-plütonyum nitrür yakıtlı olmak üzere iki temel konfigürasyon düşünülüyor. Sonuncusu şu anda Tomsk Bölgesi’nde, Seversk’te inşa ediliyor.
Rosatom Genel Müdürü Aleksey Likhaçev, temmuz ayında, inşaat çalışmalarının başlaması için hazırlıklara onay verdi. Aleksey Likhaçev. o dönemde, “5. Güç Ünitesi’ndeki çalışmaların başlamasıyla Beloyarsk, hızlı nötron reaktörlerinin geliştirilmesinde lider konumunu bir kez daha teyit ediyor. Bu, kapalı nükleer yakıt çevrimi oluşturma konusundaki öncü projemizin ayrılmaz bir parçası olacak. Hızlı reaktörler alanında ilerlemek, Rus nükleer teknolojilerinde küresel liderliğimizi güçlendirmemizi sağlayacak” demişti. 5. Güç Ünitesi’nin ana binasının temelinin ilk beton dökümünün 2027 yılında yapılması planlanıyor.
Bu sodyum soğutmalı reaktörlerin işletimi, diğer ülkelerdeki nükleer uzmanların büyük ilgisini çekiyor. Bunun son örneği, bir Çin heyetinin bu yılın temmuz ayında Beloyarsk Nükleer Güç Santrali’ne yaptığı ziyaret. Konuklar, 4. Güç Ünitesi’nin reaktör bölmesini, türbin salonunu ve kontrol odasını gezdiler, eğitim merkezini ziyaret ettiler ve potansiyel iş birliklerini görüştüler.
