Канальный кипящий графитовый реактор, РБМК Реакторы водо-водяного типа Реакторы третьего поколения ВВЭР-1500 Реакторы на быстрых нейтронах Реактор БОР-60 реактор МКЭР-800 Реактор БРЕСТ реактор РБЕЦ

Атомная энергетика. Типы ядерных реакторов

Топливные блоки активной зоны содержат стержни выгорающего поглотителя на основе окиси эрбия (Er2O3) с естественным содержанием изотопов. Поглотитель служит для двух целей: компенсации запаса реактивности и обеспечение отрицательного температурного коэффициента реактивности. Топливо в ГТ-МГР используется в виде частиц с многослойным покрытием. Двуокись топлива в виде кернов (диаметр ~ 200 мкм) покрыта пористым буферным слоем графита, плотным слоем пирографита, затем слоем карбида кремния и еще одним слоем пирографита. Наружный диаметр топливной частицы ~ 600 мкм. Частицы перемешиваются с графитовой матрицей и формируются в цилиндрические топливные компакты в виде стерженька диаметром 12,5 мм высотой 50,0 мм. Они, в свою очередь, загружаются в гексагональные призматические графитовые топливные блоки высотой 0,8 м и размером под ключ 0,36 м. Основные характеристики реактора ГТ-МГР приведены в Табл. .

ГТ-МГР характеризуется повышенной безопасностью. Присущие ГТ-МГР свойства внутренней безопасности исключают плавление активной зоны в случае тяжелых аварий реактивностного типа и при потере теплоносителя. Свойства безопасности и конструкционные характеристики делают ГТ-МГР устойчивым к ошибкам оператора.

В ГТ-МГР можно использовать различные варианты ядерного топливного цикла (уран, плутоний, торий), в том числе в нем можно эффективно утилизировать оружейный плутоний. Эффективное использование топлива обеспечивается в цикле с его однократным прохождением через реактор без необходимости переработки и повторного использования. Состав и форма отработавшего топлива ГТ-МГР обеспечивают гарантии нераспространения. Переработка ядерного топлива в форму микротопливных частиц может осуществляться заранее, что будет способствовать повышению гарантий нераспространения.

Стандартный модуль установки ГТ-МГР включает активную зону реактора тепловой мощностью 600 МВт, объединенную с блоком преобразования энергии, который включает газовую турбину прямого цикла с гелиевым охлаждением. Активная зона реактора заключена в стальном корпусе высокого давления, который через соединительный корпус соединен с корпусом преобразования энергии. Реакторный модуль установки ГТ-МГР размещается в заглубленной герметичной защитной конструкции высокого давления, обладающей типичными характеристиками защитных сооружений, используемых в проектах современных легководных реакторов. Будущая российская программа «Модульная ядерная энергетика» должна изначально строиться системно

Блок преобразования энергии, действие которого основано на прямом цикле Брайтона, включает турбомашину, состоящую из генератора, газовой турбины и двух компрессорных секций, установленных вертикально на одном валу, подвешенном на магнитных подшипниках. Система преобразования энергии включает три компактных теплообменника: высокоэффективный рекуператор, промежуточный охладитель и концевой охладитель.

Замкнутый газотурбинный цикл в ГТ-МГР реализуется следующим образом: рабочее тело-гелий подвергается двухступенчатому сжатию в компрессоре и промежуточному охлаждению; предварительный нагрев гелия высокого давления (перед входом в реактор) происходит в рекуператоре, который использует энергию гелия на выходе из турбины; в реакторе осуществляется ввод тепловой энергии в цикл и нагрев гелия до рабочей температуры; горячий гелий высокого давления расширяется затем в турбине, которая приводит в действие компрессор и электрогенератор; гелий низкого давления с выхода турбины направляется в рекуператор, где подогревает гелий высокого давления после компрессора; сбросное тепло из цикла отводится в концевом холодильнике контуром оборотной воды.


Атомная энергетика