俄羅斯設(shè)計(jì)院推動(dòng)快中子微堆SVET-M研發(fā)
軍工資源網(wǎng) 2023年01月12日俄羅斯的主要設(shè)計(jì)院OKB Gidropress正在為小型核電站研發(fā)快中子10 MWe 第4代微型反應(yīng)堆SVET-M。Gidropress快中子反應(yīng)堆部門負(fù)責(zé)人Sergei Lyakishev表示,這是一個(gè)全新的項(xiàng)目。2021年初,Gidropress總經(jīng)理Viktor Dzhangobegov下令開(kāi)發(fā)自然循環(huán)設(shè)施。專家正在開(kāi)發(fā)SVET-M反應(yīng)堆的不同版本,其電力范圍從1 MWe到50 MWe,目前最深入的設(shè)計(jì)是10 MWe版本。
研究人員從火力發(fā)電廠選擇了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)汽輪機(jī),該火力發(fā)電廠可以為小型定居點(diǎn)提供10 MWe或8 MWe的電力,以及額外的熱量。反應(yīng)堆的高度約為5米,幾乎可以通過(guò)任何類型的運(yùn)輸工具運(yùn)至廠址。
液態(tài)金屬冷卻劑是鉛和鉍的共晶合金。采用整體式設(shè)計(jì),堆芯和蒸汽發(fā)生器均位于同一裝置內(nèi)。水從殼側(cè)進(jìn)入,并作為過(guò)熱蒸汽離開(kāi)。該反應(yīng)堆的主要特點(diǎn)是以自然循環(huán)方式運(yùn)行,一回路中不設(shè)置泵。安全殼不加壓,采用完全非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)。鉛鉍合金位于大氣壓下的反應(yīng)堆容器中, 不與空氣或水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
由于燃料循環(huán)較長(zhǎng),必須考慮鉛鉍熔融溶液中轉(zhuǎn)動(dòng)部件的可靠性問(wèn)題,這是一種腐蝕性環(huán)境。有了自然循環(huán),就不需要進(jìn)行嚴(yán)格、長(zhǎng)期和昂貴的活動(dòng)來(lái)證明材料。事實(shí)上,雖然Gipropress已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種磁流體動(dòng)力泵,該泵可以用于循環(huán)冷卻劑,而且沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件,然而此類泵尚未應(yīng)用于在運(yùn)反應(yīng)堆,其使用壽命尚未確認(rèn),因此選擇自然循環(huán)。
電廠的使用壽命為50年,換料周期為15-20年,堆芯為低應(yīng)力。SVET-M快中子反應(yīng)堆具有相當(dāng)高的燃料增殖率。
Lyakishev表示,概念設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,但這是一個(gè)很基礎(chǔ)的版本,“因?yàn)槲覀兊臅r(shí)間有限”。目前的設(shè)計(jì)不包括二次側(cè)系統(tǒng)和設(shè)備,例如非能動(dòng)余熱導(dǎo)出、向容器的蒸汽-水混合物應(yīng)急排放等。“現(xiàn)在,我們正在完成與確保安全相關(guān)的工作,以便在完全停電72小時(shí)后,燃料包殼的溫度不會(huì)超過(guò)規(guī)定值。”
他補(bǔ)充道:“2023年,我們將向Rosatom申請(qǐng)必要的研發(fā)資金,我們正在等待投資決定。我們預(yù)計(jì)2024年至2026年進(jìn)行研發(fā)。已經(jīng)制定了一項(xiàng)為期三年的計(jì)劃,不僅是反應(yīng)堆,而且整個(gè)低功率核電站的計(jì)劃。”