ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

Авторы

Козлов Ф.А.1, Сорокин А.П.1, Труфанов А.А.1, Коновалов М.А.2

Организация

1 АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия

Козлов Ф.А.1 – советник директора отделения безопасности ядерно-энергетических установок доктор технических наук.
Сорокин А.П.1 – заместитель директора отделения безопасности ядерно-энергетических установок, доктор технических наук.
Труфанов А.А.1 – заместитель директора отделения безопасности ядерно-энергетических установок. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-83-63; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Коновалов М.А.2 – аспирант.

Аннотация

Исследования систем очистки перспективных АЭС с натриевым теплоносителем направлены на повышение производительности и емкости систем очистки в условиях ограниченного объема бака реактора. Предлагается использование горячих ловушек вместо холодных ловушек в первом контуре для очистки теплоносителя в стояночных и номинальных режимах от растворенного кислорода, представляющего опасность из-за коррозионной активности. Однако, холодные ловушки наряду с очисткой натрия от кислорода позволяют выполнять очистку от водорода и трития и удерживать их. Повышенные концентрации водорода в натрии не влияют на ядерно-физические характеристики реактора вплоть до концентраций 50 млн-1. В 1-ом контуре реакторной установки ограничивающим фактором концентрации водорода ниже 50 млн-1 является кристаллизация примесей водорода при минимальной температуре теплоносителя, которая в стояночных режимах равна 250°С, и образование каустической фазы при наличии кислорода, существенно, на порядки, повышающей интенсивность коррозии конструкционных материалов. Основная опасность трития связанна с радиационной безопасностью окружающей среды (питательной воды, поступающей в окружающую среду, и диффундирующего трития через трубопроводы в окружающую среду). Проанализировано поведение водорода и трития в контурах реакторной установки и быстрым реактором большой мощности в различных режимах эксплуатации установки. Показано, что в условиях освоения мощности и аварийных загрязнений при использовании «скоростной очистки» концентрация водорода не превышает предела растворимости при 250°С, а концентрация трития в питательной воде, поступающей в окружающую среду, не превышает норм безопасности даже в условиях отсутствия системы очистки 1-го контура. Вместе с тем, в условиях очистки в стояночных режимах требуется использование малогабаритных холодных ловушек для удаления водорода в стояночных режимах при сохранении компактности системы очистки или использование системы очистки вакуумированием его через специальные мембраны. Более приемлемым вариантом, по мнению авторов, является использование системы очистки вакуумированием.

Ключевые слова
быстрый реактор, режимы эксплуатации, натриевый теплоноситель, очистка, водород, тритий, холодные ловушки, горячие ловушки, кислород, концентрация, температура, растворимость, кристаллизация, вакуумирование, коррозия конструкционных материалов

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.553.34

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2017, вып. 3, 3:11