EDN: GIIRFJ
Авторы
Пастухова П.В., Мишин В.А., Перегудов А.А., Семенов М.Ю., Дьяченко Я.В., Зуйков А.А.
Организация
Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Пастухова П.В. – инженер-исследователь. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доп. 50-53); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Дьяченко Я.В. – инженер-исследователь 1 категории.
Зуйков А.А. – младший научный сотрудник.
Мишин В.А. – научный сотрудник.
Перегудов А.А. – начальник ДРИБ АЭС, кандидат технических наук.
Семенов М.Ю. – ведущий научный сотрудник.
Аннотация
Современным стратегическим направлением в России является продолжение развития двухкомпонентной ЯЭС на основе тепловых и быстрых реакторов в замкнутом совместном ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ) для повышения конкурентоспособности ядерной энергетики. Эксплуатация активной зоны реактора БН-800 с полной загрузкой МОКС-топливом по сути является демонстрацией ЗЯТЦ в российской ядерной энергетике.
В статье представлена информация о работе энергоблока № 4 Белоярской АЭС с реактором БН-800. Приведены результаты научно-технического сопровождения эксплуатации активной зоны реактора, проанализированы их изменения от пуска реактора с гибридной активной зоной до выхода в установившийся режим перегрузок, поэтапного перехода на полную загрузку МОКС-топливом с высокофоновым плутонием и до модернизации РО СУЗ, перехода на сталь ЭК164-ИД и испытаний твэлов с минорными актинидами.
Расчеты выполнялись с помощью вычислительного программного комплекса BNcode, в котором используется диффузионное и транспортное приближения (программы TRIGEX, MMKK и ММКС). Определены текущие и прогнозные расчетные характеристики, обоснована безопасность реактора и соблюдение нормативов. Выполнено графическое представление результатов расчетного сопровождения и сделаны соответствующие выводы.
Данная работа демонстрирует важность проведения расчетного сопровождения реакторных установок, учета накопленного опыта и информационной базы по особенностям эксплуатации активных зон быстрых реакторов для последующих их модернизаций и развития двухкомпонентной ядерной энергетики России.
Ключевые слова
двухкомпонентная ЯЭС, замыкание ЯТЦ, реактор на быстрых нейтронах, расчетное сопровождение эксплуатации, БН-800, МОКС-топливо, модернизация ОР СУЗ, оболочечная сталь ЭК164-ИД, минорные актиниды, критичность реактора, МЗР, эффективность ОР СУЗ, уровень подкритичности, доля запаздывающих нейтронов
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Васильев Б.А. БН – зрелая технология быстрых реакторов для двухкомпонентной ядерной энергетической системы. Н. Новгород: АО «ОКБМ Африкантов», 2021.
- Алексеев П.Н., Баланин А.Л., Гулевич А.В., Декусар В.М., Егоров А.Ф., Клинов Д.А., Коробейников В.В., Марова Е.В., Маслов А.М., Мосеев А.Л., Невиница В.А., Теплов П.С., Троянов В.М., Фомиченко П.А., Шепелев С.Ф. Облик двухкомпонентной ядерной энергетической системы на базе ВВЭР и реакторов БН. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2022, вып. 4, с. 59–74.
- Клинов Д.А., Камаев А.А., Михайлов Г.М. и др. Расчетно-экспериментальный анализ нейтронно-физических характеристик активной зоны реактора БН-800 на этапах физического пуска и последующего освоения проектной мощности. Труды Международной конференции по быстрым реакторам и соответствующим топливным циклам (FR17). Екатеринбург, 2017, с. 3–8.
- Васильев Б.А., Фаракшин М.Р., Белов С.Б., Кузнецов А.Е. Перспективы развития активной зоны реактора БН-800. Тезисы докладов 10-й научно-технической конференции «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики». Москва, 2016, с. 34–37.
- Чернова И.С. Создание и использование программ полномасштабной пространственной кинетики для расчетов реакторов на быстрых нейтронах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, ИБРАЭ РАН, 2017. 123 с.
- Клинов Д.А., Гулевич А.В., Елисеев В.А., Малышева И.В., Бурьевский И.В. Особенности активных зон перспективных быстрых реакторов. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2020, вып. 2, с. 5–14.
- Васильев Б.А. Освоение МОКС-топлива в БН-800. РЭА, 2014, № 11, с. 18–23.
- Бибик И.С., Вальцева А.И. Применение карбида бора в стержнях системы управления и защиты инновационных реакторов на быстрых нейтронах. Материалы Международной научно-практической конференции «Даниловские чтения». Екатеринбург: УрФУ, 2017, с. 687–691.
- Крюков А.Н., Васильев Б.А., Фаракшин М.Р. Состояние и перспективы развития топлива для реакторов БН. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. 2023, вып. 5, с. 173–181.
- Колесов В.В., Коробейников В.В., Исанов К.А., Пупко Л.П. Использование минорных актинидов в качестве выгорающих поглотителей в ядерных реакторах на быстрых нейтронах. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2024, вып. 4, с. 123–136.
- Коробейников В.В., Колесов В.В., Игнатьев И.А. Расчетное моделирование выжигания минорных актинидов в реакторе на быстрых нейтронах с топливом без урана и плутония. Препринт ФЭИ-3299. Обнинск: АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», 2022. 32 c.
- Семенов М.Ю., Михайлов Г.М., Перегудов А.А., Мишин В.А., Дьяченко Я.В., Белов С.Б., Кузнецов А.Е., Желтышев В.А., Ляпин Е.П., Дубовой Г.Ю. Сравнительный анализ расчетно-экспериментальных расхождений нейтронно-физических характеристик реактора БН-800. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2022, вып. 1, c. 30–39.
- Перегудов А.А., Крячко М.В., Кощеев В.Н., Маслов П.А., Тормышев И.В., Семенов М.Ю., Кунцьо Г.А., Гурская О.С., Иванов А.А., Ерпалов П.А. BNcode – усовершенствованный код для научного сопровождения действующих реакторов БН. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2019, вып. 2, c. 77–86.
- НП-009-17. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Правила ядерной безопасности исследовательских реакторов. 01.08.2017. М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2017. C. 1–7.
- Васильев Б.А. Цели и задачи разработок активных зон реакторов БН. Труды научно-технической конференции «Нейтронно-физические проблемы атомной энергетики». Обнинск, 2019, с. 1–32.
УДК 621.039.58
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 1, с. 17–30
