Ресейде төртінші буынға жататын революциялық ядролық реактор құру бойынша жұмыс жүргізілуде. Әңгіме қазіргі уақытта Росатом мемлекеттік корпорациясының құрамына кіретін кәсіпорындар жұмыс жасап жатқан BREST реакторы туралы болып отыр. Бұл перспективалы реактор серпінді жоба аясында салынуда. БРЕСТ-қорғасын салқындатқышы бар турбинаға екі тізбекті жылу берілісі бар жылдам нейтронды реакторлардың жобасы, сонымен қатар будың аса сыни параметрлері. Жоба біздің елде 1980 жылдардың аяғынан бастап әзірленді. Бұл реактордың негізгі құрастырушысы - Н. А. Доллежал атындағы НИКИЕТ (Энергетика ғылыми -зерттеу және жобалау институты).
Бүгінде атом электр станциялары Ресей өндіретін электр энергиясының 18% -ын қамтамасыз етеді. Ядролық энергия біздің елдің еуропалық бөлігінде өте маңызды, әсіресе солтүстік -батыста, ол электр энергиясын өндірудің 42% құрайды. Қазіргі уақытта Ресейде 34 АЭС жұмыс істейтін 10 АЭС жұмыс істейді. Олардың көпшілігі 2-5%деңгейінде уран-235 изотопы бар отын ретінде төмен байытылған уранды пайдаланады. Бұл кезде атом электр станциясындағы отын толық тұтынылмайды, бұл радиоактивті қалдықтардың пайда болуына әкеледі.
Ресейде 18 мың тонна уран жинақталған және жыл сайын бұл көрсеткіш 670 тоннаға артып келеді. Барлығы әлемде бұл қалдықтардың 345 мың тоннасы бар, оның 110 мың тоннасы АҚШ -та. Бұл қалдықтарды өңдеу мәселесі жабық циклде жұмыс істейтін жаңа типті реактормен шешілуі мүмкін еді. Мұндай реактордың құрылуы әскери ядролық технологияның ағып кетуімен күресуге көмектеседі. Мұндай реакторларды әлемнің кез келген елдеріне қауіпсіз жеткізуге болады, өйткені оларда ядролық қаруды жасауға қажетті шикізатты алу мүмкін емес еді. Бірақ олардың басты артықшылығы - қауіпсіздік. Мұндай реакторларды тіпті ескі, пайдаланылған ядролық отынмен де іске қосуға болады. Физика -математика ғылымдарының докторы А. Крюковтың айтуынша, тіпті өрескел есептеулер атом өнеркәсібінің 60 жылдық жұмысында жинақталған уранның қоры бірнеше жүз жылдық энергия өндіруге жеткілікті болатынын көрсетеді.
BREST реакторлары - бұл бағыттағы революциялық жоба. Бұл реактор Владимир Путиннің 2000 жылдың қыркүйегінде БҰҰ -дағы Мыңжылдық саммитінде сөйлеген сөзінің контекстіне сәйкес келеді. Ресей президенті өз баяндамасы аясында әлемге жаңа ядролық энергияны уәде етті: қауіпсіз, таза, қаруды қолдануды қоспағанда. Сол презентациядан кейін Breakthrough жобасын іске асыру және BREST реакторын құру бойынша жұмыс айтарлықтай прогреске қол жеткізді.
BREST-300 реакторының жалпы көрінісі
Бастапқыда 300 МВт қуатты блокты қамтамасыз ететін BREST қондырғысы жасалды, бірақ кейінірек 1200 МВт күшейтілген жоба пайда болды. Сонымен қатар, дәл осы уақытта әзірлеушілер барлық күш-жігерін жаңа конструктивті шешімдердің үлкен көлемін әзірлеуге және оларды сынақтан өткізуге байланысты BREST-OD-300 (эксперименттік демонстрация) реакторына жұмылдырды. салыстырмалы түрде шағын және арзан жоба бойынша. Сонымен қатар, 300 МВт (электрлік) және 700 МВт (термиялық) таңдалған қуат реактор ядросында бірлікке тең отынның көбею коэффициентін алу үшін қажетті минималды қуат болып табылады.
Қазіргі уақытта «Серпіліс» жобасы Сібір химия комбинаты (СКК) «Росатом» мемлекеттік корпорациясы кәсіпорнының Северск (Томск облысы) жабық аумақтық бірлігі (ZATO) аумағындағы кәсіпорны орнында жүзеге асырылуда. Бұл жоба болашақта атом энергетикасында сұранысқа ие болатын ядролық отын циклін жабу технологиясын дамытуды көздейді. Бұл жобаны іс жүзінде іске асыру мыналардан тұратын пилоттық демонстрациялық энергетикалық кешен құруды көздейді: BREST-OD-300-стационарлы ядролық отын циклы бар қорғасынды сұйық металл салқындатқышы бар жылдам нейтронды реактор және дайындауға / жөндеуге арналған арнайы модуль. Бұл реакторға арналған отын, сондай -ақ оның пайдаланылған отынын қайта өңдеуге арналған модуль. BREST-OD-300 реакторын 2020 жылы іске қосу жоспарлануда.
Пилоттық демонстрациялық энергетикалық кешеннің бас конструкторы - Петербург ВНИПИЕТ. Реакторды NIKIET (Мәскеу) салады. Бұрын хабарланғандай, BREST реакторының дамуы 17,7 миллиард рубльге бағаланған, ядролық отынды қайта өңдеу модулінің құрылысы - 19,6 миллиард рубль, фабрикалық модуль мен отынды жаңартуды іске қосу кешені - 26,6 миллиард рубль. Құрылып жатқан энергетикалық кешеннің негізгі міндеті жаңа реакторды пайдалану технологиясын, жаңа отын шығару мен пайдаланылған ядролық отынды қайта өңдеу технологиясын жасау болуы тиіс. Осы себепті, электр энергиясын өндіру үшін BREST-OD-300 реакторын қуат режимінде іске қосу туралы шешім жоба бойынша барлық зерттеу жұмыстары аяқталғаннан кейін ғана қабылданады.
BREST-300 энергетикалық кешенінің құрылысы Сібір химия комбинатының радиохимиялық зауытының ауданында орналасқан. Бұл сайтта жұмыс 2014 жылдың тамызында басталды. «СХК» бас директоры Сергей Точилиннің айтуынша, қазірдің өзінде мұнда миллион текше метр топырақ қазылған кезде вертикалды тегістеу жүргізілді, кабельдер тартылды, өнеркәсіптік су құбырлары тартылды, басқа да құрылыс жұмыстары аяқталды. Қазіргі уақытта мердігер «Ява-Строй» мен Северский қосалқы мердігері «Спецтеплохиммонтаж» дайындық кезеңіне байланысты жұмыстар кешенін жалғастыруда. Бүгінде құрылыс алаңында 400 адам жұмыс істейді, нысанның жұмыс қарқыны артуымен құрылысшылар саны 600-700 адамға дейін өседі. Бұл жобаға мемлекеттік инвестициялар шамамен 100 миллиард рубльге бағаланды, деп хабарлайды Сібір химиялық комбинатының баспасөз қызметі.
Біздің еліміздегі ең ірі жабық әкімшілік кешендегі эксперименттік демонстрациялық энергетикалық кешен кезең -кезеңімен салынуда. Нитридті отын шығаратын зауыттың бірінші құрылысы 2017-2018 жылдары пайдалануға беріледі деп жоспарлануда. Болашақта бұл зауытта өндірілетін отын 2016 жылы басталатын және 2020 жылы аяқталатын BREST-300 тәжірибелік демонстрациялық реакторына түседі, бұл жобаның екінші кезеңінің аяқталуы болады. Жұмыстың үшінші кезеңі пайдаланылған отынды қайта өңдейтін басқа зауыт құрылысын қарастырады. Серпіліс жобасы 2023 жылға қарай толық іске қосылуы тиіс. Осы өршіл жобаны жүзеге асырудың арқасында Северск қаласында 1,5 мыңға жуық жаңа жұмыс орындары пайда болуы керек. 6-8 мың жұмысшы BREST-300 қондырғысының құрылысына тікелей қатысады.
BREST-300 реакторлық жобасының жетекшісі Андрей Николаев айтқандай, Северск қаласындағы тәжірибелік-демонстрациялық энергетикалық кешенге ядролық отынның стационарлық циклы бар BREST-OD-300 реакторлық қондырғысы, сондай-ақ өндіруге арналған кешен кіреді. «Болашақтың ядролық отыны». Біз жылдам реакторларға арналған нитридті отын туралы айтып отырмыз. XXI ғасырдың 20 -жылдарынан бастап бүкіл атом энергетикасы өнеркәсібі отынның осы түрімен жұмыс істейді деп болжануда. Тәжірибелік BREST-300 реакторы ауыр сұйық металл салқындатқышы бар әлемдегі бірінші жылдам нейтронды реактор болады деп жоспарлануда. Жобаға сәйкес, BREST-300 реакторында пайдаланылған ядролық отын қайта өңделеді, содан кейін реакторға қайта тиеледі. Реакторды бастапқы жүктеу үшін барлығы 28 тонна отын қажет болады. Қазіргі уақытта Сібір химиялық комбинатының қоймаларынан пайдаланылған ядролық отынға талдау жүргізілуде - эксперименттік BREST реакторына отын өндіруде плутоний элементі бар өнімдердің белгілі бір мөлшерін қолдануға болады.
BREST-300 реакторы қазіргі кезде жұмыс істейтін кез келген реакторға қарағанда пайдалану қауіпсіздігі тұрғысынан бірқатар маңызды артықшылықтарға ие болады. Бұл реактор кез келген параметрлерден ауытқу жағдайында өздігінен өшіп қалуы мүмкін. Сонымен қатар, жылдам нейтронды реактор реактивтілік маржасы төмен отынды пайдаланады, ал нейтрондардың жедел үдеуі мен кейіннен жарылу ықтималдығы жоққа шығарылады. Қорғасын, бүгінде жылу тасымалдағыш ретінде қолданылатын натрийден айырмашылығы, пассивті және химиялық белсенділік тұрғысынан қорғасын натрийден гөрі қауіпсіз. Тығыз нитридті отын температура жағдайына және механикалық ақауларға төзімді, оксид отынына қарағанда сенімді. Сыртқы тосқауылдарды (кеме қақпақтары, реактор ғимараттары және т.б.) бұзған кездегі ең ауыр диверсиялық апаттар да халықты эвакуациялауды және кейіннен жерді ұзақ уақытқа иеліктен шығаруды қажет ететін радиоактивті шығарылымдарға әкелмейді. 1986 жылы Чернобыль апаты.
BREST реакторының артықшылықтары:
- тұрғындарды эвакуациялауды қажет етпейтін саботажды қоса алғанда, сыртқы және ішкі себептер бойынша апаттардың барлық түрлері кезінде табиғи радиациялық қауіпсіздік;
- табиғи уранды тиімді пайдалану есебінен ұзақ мерзімді (уақыт бойынша дерлік шектеусіз) отынмен қамтамасыз ету;
-планетада ядролық қаруды таратпау, қару-жарақ түріндегі плутоний өндірісі кезінде өндірісті жою және плутоний мен уранды ажыратпай құрғақ отынды қайта өңдеу технологиясын енгізу;
- ұзақ уақыт бөлінетін өнімдерді ауыстыру, реактордағы актиниділерді ауыстыру мен жану, радиоактивті қалдықтарды актинидтерден тазарту, радиоактивті қалдықтарды ұстау және көму, табиғи радиациялық баланс;
- экономикалық бәсекеге қабілеттілік, бұл атом электр станциясының табиғи қауіпсіздігі мен отын циклінің технологиясының арқасында жүзеге асады, реакторды тек 238U -мен қоректендіреді, инженерлік қауіпсіздіктің күрделі жүйелерінен бас тартады, жоғары критикалық көрсеткіштерге қол жеткізуді қамтамасыз етеді бу турбиналық контурының параметрлері және термодинамикалық циклдің жоғары тиімділігі, құрылыс құнын төмендету.
BREST кешенінің жобалық бейнесі. 1 - реактор, 2 - турбина бөлмесі, 3 - SNF қайта өңдеу модулі, 4 - жаңа отын дайындау модулі.
Мононитридті отынның қосындысы, қорғасын салқындатқыштың табиғи қасиеттері, негізгі және салқындату тізбектерінің конструктивті шешімдері, жылдам реактордың физикалық сипаттамалары БРЕСТ реакторын табиғи қауіпсіздіктің сапалы жаңа деңгейіне шығарады және активті қоспай тұрақтылықты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. әлемдегі қолданыстағы және жобаланатын реакторлардың кез келгені үшін еңсерілмейтін өте ауыр апаттар кезінде апаттық қорғау құралдары:
- барлық қолда бар реттеуші органдардың өздігінен жүретін қаруы;
- реактордың 1 -ші тізбегінің барлық сорғыларының өшуі (кептелуі);
- реактордың 2 -ші контурының барлық сорғыларының өшуі (кептелуі);
- ректор ғимаратының қысымын төмендету;
- кез келген учаскеде бу генераторы түтіктерінің немесе қайталама тізбектің құбырларының үзілуі;
- әр түрлі жазатайым оқиғалар;
- Толық өшіру кезінде шектеусіз уақыт күту.
Росатом іске асыратын серпіліс жобасы жабық отын циклі бар Ресей атом өнеркәсібі үшін жаңа технологиялық платформа құруға және пайдаланылған ядролық отын мен радиоактивті қалдықтар мәселесін шешуге бағытталған. Бұл өршіл жобаны жүзеге асырудың нәтижесі алдағы 30-50 жылға дейін әлемдік атом энергетикасы өнеркәсібінде, жалпы алғанда жаһандық энергетикалық жүйеде көшбасшылықты ресейлік технологиялармен қамтамасыз ететін бәсекеге қабілетті өнімді құру болуы тиіс.
