Yangi yilda biz «Reaktor texnologiyalari» nomli yangi ruknni boshlaymiz. Unda biz Rosatom olimlari va muhandislari ishlab chiqqan yangi va qiziqarli reaktorlar turlari haqida gapirib beramiz. Biz qo’rg’oshin-vismutli tez reaktorlardan boshlaymiz. Bu texnologiya anchadan beri ma’lum, qo’rg’oshin-vismut ilk bora qayiqlardagi reaktorlarda qo’llangan. Endi rossiyalik olimlar har xil quvvatli yer usti variantlarini ishlab chiqadi.

Issiqlik tashuvchining o’ziga xos xususiyatlari

Qo’rg’oshin-vismutning issiqlik-fizikaviy xususiyatlari qulay. Bu qotishma yetarlicha past (123℃) erish haroratiga ega (taqqoslash uchun, qo’rg’oshinda 327°S). Bu esa, issiqqa chidamli konstruktsiya materiallarini yaratish zarur emasligini bildiradi. Qaynash harorati, aksincha, yuqori bo’ladi (1670℃). Shuning uchun nisbatan past bosim bo’lganda juda issiq bug’ olish mumkin (birinchi konturda yuqori bosim bo’ladi – PWR turidagi reaktorlarni, shu jumladan VVER ni yaratishda ushbu xususiyatini hisobga olishga to’g’ri keladi). Bug’ning harorati qancha yuqori bo’lsa, energetik qurilmaning FIK qiymati shunchalik ko’p bo’ladi. Bundan tashqari, natriydan farqli ravishda, qo’rg’oshin-vismut havo va suv bilan reaktsiyaga kirishmaydi, shuning uchun vodorod chiqariladigan portlashlar va yong’inlar istisno etiladi.

O’tmishga nazar solib

Tez reaktorlardan plutoniyni hosil qilish uchun foydalanish rejalashtirilgan edi – yadroviy yonilg’ini sovet atom loyihasining boshidayoq tiklanadigan qilish ko’zda tutilgan. Sababi oddiy: u paytda SSSR da yirik uran konlari hali topilmagan edi, davlatni energiya bilan ta’minlash strategik masalasi turgan edi. Qo’rg’oshin-vismut tez reaktorda foydalanish uchun natriy bilan «raqobatda yutqazgan» – natriy bilan plutoniy tezroq hosil bo’ladi. Lekin qo’rg’oshin-vismut unutilmadi. Atom loyihasinig asoschilaridan biri, tez neytronlar asosidagi reaktorlarni yaratish dasturining ilmiy rahbari Aleksandr Leypunskiy, bu qotishmadan atom suv osti qayiqlari (ASQ) uchun reaktorlarni yaratish uchun ishlatishni taklif qildi.

Bu mavzu yangi bo’lgan edi, qo’rg’oshin-vismut xususiyatlari haqida bilim yetishmas edi. O’ntalab stendlar qurilgan, lekin hamma shoshayotgan edi, shuning uchun deyarli bir vaqtning o’zida ularni o’rganish, ASQ larni loyihalashtirish va qurishga to’g’ri kelgan edi. Bilimlar yetishmasligi, hatto foydalanish davomida ham reaktorning xususiyatlarini o’rganish lozimligiga olib kelgan – nosozliklarni bartaraf etib, keyin barpo etish va foydalanish reglamentlariga tuzatishlar kiritilgan. Pirovardida, HDF  da 1996 yilgacha qo’rg’oshin-vismutli reaktorlari bo’lgan oltita ASQ xizmat qilgan, ularning barcha rejimlarda umumiy ishlash vaqti 80 reaktor-yilga yaqin bo’lgan, loyihada belgilangan asosiy xususiyatlari va afzalliklari  tasdiqlangan edi.

Erga chiqish. SVBR-100

1990-yillarning ikkinchi yarmida 100 MVt quvvatli SVBR reaktori negizida elektr quvvati 1600 MVt bo’lgan ikkita blokli – har bir blokda 16 tadan modul bo’lgan AES ning kontseptual loyihasi yaratilgan edi. Keyin ishlar to’xtab qoldi. 2006 yilda u yangi turtkiga ega bo’ldi – tajriba qurilmasini loyihalashtirish boshlandi. Keyin Rosatom va «Irkutskenergo» larning qo’shma korxonasi – «AKME-Injiniring» paydo bo’ldi. Hozirgi kunda loyihani amalga oshirish davom etmoqda.

SVBR ning rejalashtirilgan quvvati – 100-130 MVt. Reaktor ham uran, ham uran-plutoniy yonilg’ida, ham oksidli, ham nitridli yonilg’ida ishlay oladi. SVBR-100 ga shuningdek bir necha foizgacha minor aktinidlari bo’lgan yonilg’ini yuklash mumkin. Reaktor qurilmasini germetik boks ichida, barcha tizimlarini esa – devorining qalinligi 1,5 m bo’lgan qobiq binoning ichida joylashtirish ko’zda tutilgan.

Rosatom shuningdek qo’rg’oshin-vismutli issiqliktashuvchisi bo’lgan ikkita reaktorni – SVET-M va SVGT-1 ni mustaqil ishlab chiqish bilan shug’ullanmoqda.

SVET-M

«SVET-M» «Qo’rg’oshin-vismutli reaktor, issiqlik tashuvchining tabiiy sirkulyatsiyasi bilan – modulli» deb to’liq yoziladi. Bu tez neytronlar asosidagi integral turidagi yadroviy reaktor bo’lib, unda birinchi kontur tizimlari bir qobiqning ichida joylashtirilgan, quvurlar va birinchi konturning armaturasi yo’q – ular kerak emas. Uning asosiy o’ziga xos jihati – tabiiy sirkulyatsiya. Buning ma’nosi shuki, sxemada  sirkulyatsiya nasoslari yo’q, issiqlik tashuvchi esa issiq faol zonada va shartli ravishda «sovuq» bug’ generatorida bosimning farqi hisobiga harakatlanadi. Konturning issiq va «xolodnoy» qismlarida qo’rg’oshin-vismut haroratining katta farqi bo’lgani uchun, (boshqa issiqlik tashuvchilariga nisbatan) yuqoriroq bosim yaratiladi, shuning uchun reaktor qurilmasining balandligini kamaytirish, va shu bilan materiallarning sarfini kamaytirish mumkin bo’ladi.

«SVET-M» 1 dan 50 MVt gacha elektr quvvat diapazonida ishlab chiqiladi, 10 MVt lik konstruktsiya eng yaxshi ishlab chiqilgan. Bug’ qizdirgichdan chiqishda bug’ning harorati – 445℃. Yuqori harorat tufayli qurilmadagi foydali ish koeffitsiyenti juda yuqori. SVBR-100 kabi, SVET-M ham uran, ham uran-plutoniy yonilg’ida, ham oksidli, ham nitridli yonilg’ida ishlay oladi. SVET-M reaktorini «Gidropress» ishlab chiqadi ( «Atomenergomash», ya’ni Rosatom korporatsiyasining mashinasozlik divizioni tarkibiga kiradi). Shu yili muhandislar qisqartirilgan eskiz loyihasini ishlab chiqishgan.

SVGT-1

SVGT-1 reaktorini GNTs RF – FEI ishlab chiqadi (Fizika-energetika instituti, Rosatom korporatsiyasining ilmiy divizioni tarkibiga kiradi). Nomi «Qo’rg’oshin-vismutli, gaz-turbinali, 1 megavatt elektr»deb yoziladi. MAGATE tasnifiga ko’ra u mikroreaktorlarga kiradi. GNTs RF – FEI ning tez reaktorlar xavfsizligining dasturiy-uslubiy ta’minoti va hisobiy-tajriba asoslash laboratoriyasining boshlig’i Anton Verbitskiy Atominfo.ru portaliga bergan intervyu suhbatida qayd etishicha, qu qurilma – qo’rg’oshin-vismutli reaktor va gaz-turbinali qurilmaning birikmasidir. SVGT-1 da ham nasoslar yo’q, tabiiy sirkulyatsiya bor. Hozirgi paytda reaktor dastlabki ishlab chiqish bosqichida bo’lib, texnik loyihaga yetkazish ishlari rejasi tuzilgan. Agar ushbu reja ma’qullansa, uch yildan keyin texnik loyihaga kirishish mumkin bo’ladi. Umumiy ishlab chiqish sikli, dastlabki baholashga ko’ra, yetti-o’n yil davr mobaynida davom etadi.

Barcha ishlab chiquvchilar, kam quvvatli atom stantsiyalarga va issiqlik tashuvchining tabiiy xavfsizligiga qiziqish ortib borishi tufayli, qo’rg’oshin-vismutli loyihalarni istiqbolli deb hisoblaydi.