Опубликовано 25.01.2004 г.
 Разработка проекта опытно-демонстрационной АЭС с быстрым реактором естественной безопасности БРЕСТ-ОД-300 направлена на снижение воздействия на окружающую среду практически всех звеньев топливно-энергетического комплекса. Программа, в частности, предусматривает наращивание экологически чистого производства электроэнергии атомными станциями и создание безопасной и экономичной АЭС, которая станет базой развития атомной энергетики в крупных масштабах.
Обеспечение безопасности эксплуатации атомной электростанции такого типа достигается не столько созданием новых или усовершенствованием уже применяемых защитных инженерных барьеров, сколько за счет применения фундаментальных физических и химических свойств ядерного топлива, теплоносителя и других компонентов. Принципы естественной безопасности, сформулированные в принятой недавно Минатомом долговременной стратегии развития атомной энергетики, и были реализованы в проекте реактора на быстрых нейтронах с охлаждением жидким свинцом, получившем название БРЕСТ (генеральный конструктор и научный руководитель - НИКИЭТ).
К современной концепции реактора на быстрых нейтронах с тяжелым теплоносителем вела непростая дорога. После аварии на АЭС Три-Майл-Айленд и на Чернобыльской АЭС основным требованием к разрабатываемым новым реакторным установкам стала безопасность их эксплуатации. Высокая стоимость атомных электростанций первого поколения с реакторами на быстрых нейтронах показала, что разработчикам необходимо задуматься и об их экономичности и конкурентоспособности. В конечном счете наиболее целесообразной, объединяющей все необходимые свойства была признана технология с использованием нового смешанного нитридного топлива и свинцового теплоносителях. Свинец как теплоноситель предпочтителен для реакторов с умеренными нагрузками, так как не вступает во взаимодействие с водой и воздухом, не горюч, радиационно стоек, слабо активируем.
Реакторная установка БРЕСТ существенно отличается от эксплуатируемых в настоящее время аппаратов и в конструктивном плане. Реактор относится к установкам бассейнового типа, то есть в шахту из теплоизоляционного бетона залит свинец, в который `вставлены` активная зона, парогенератор, насос и другие системы обеспечения. Циркуляция свинца в контуре осуществляется за счет создаваемой насосами разности уровней нагретого и `охлажденного` вещества.
К особенностям реакторной установки следует также отнести конструкцию твэлов. Если традиционно выравнивание тепловыделения по радиусу реактора достигается за счет изменения обогащения урана в твэлах, то в реакторе с полным воспроизводством плутония в активной зоне выгодно применять твэлы различного диаметра (9,1 мм, 9,6 мм, 10,4 мм). В качестве топлива используется мононитридная композиция уран-плутония и минорных актиноидов. Реактор способен за одну кампанию `сжигать` до 80 кг как `собственных` актиноидов, так и полученных из облученного ядерного топлива тепловых АЭС.
Другой существенной особенностью проекта является примыкание комплекса по переработке облученного топлива непосредственно к реакторной установке. Это дает возможность передавать его из газового пространства реактора на передел, исключая дорогостоящую и небезопасную дальнюю транспортировку топлива.
Сочетание природных свойств свинцового теплоносителя, мононитридного топлива, физических характеристик быстрого реактора, конструкторских решений активной зоны и контуров охлаждения выводит БРЕСТ на качественно новый уровень безопасности и обеспечивает его устойчивость без срабатывания активных средств аварийной защиты в крайне тяжелых авариях. Анализ возможных вариантов развития событий, даже таких тяжелых, как ввод полного запаса реактивности или отключение всех насосов при одновременном отказе органов защиты, позволяет сделать вывод: энергоблок БРЕСТ обладает высоким уровнем безопасности. Выполненные экономические оценки и сравнения подтверждают возможность снижения капитальных затрат на АЭС и стоимости производимой электроэнергии по сравнению с АЭС с реактором типа ВВЭР. Учитывая высокий уровень безопасности АЭС с реакторами БРЕСТ, их можно располагать недалеко от городов, используя не только как АЭС, но и как АТЭЦ.
|
