Файл: Петросьянц А.М. Атомная энергетика зарубежных стран. США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония.pdf

в Ч о к - Р и в е р е и в У а й т ш е л л е , а т а к ж е о тд ел е н и е ат о м н ы х э л е к т р о с т а н ц и й .

в к а ч е с т в е з а м е д л и т е л я и п р и р о д н ы м у р а н о м в к ач е с т в е

п р и о б р е т е н н ы й оп ы т и д о с т и г н у т ы е у с п е х и по э к с п л у а т а ­ ц и и к р у п н ы х и с с л е д о в а т е л ь с к и х р е а к т о р о в с т я ж е л о й во д о й в к а ч е с т в е з а м е д л и т е л я с д е л а л и этот в ы б о р обос ­ н о в а н н ы м . В р е з у л ь т а т е б ы л а с о з д а н а я д е р н а я э н е р г е т и ч е ­ с к а я си с те м а «CANDU» — р е а к т о р к а н а л ь н о г о т и п а с т я ж е ­ л о в о д н ы м з а м е д л и т е л е м и я д е р н ы м т о п л и в о м и з п р и р о д ­ н ого у р а н а . О со б ен н о с тью , п р и с у щ е й это м у т и п у р е а к т о ­ р о в , я в л я е т с я в о з м о ж н о с т ь п е р е г р у з к и го р ю ч е го , т в эл о в н а м о щ н о сти , т. е. н а р аб о та ю щ ем р е а к т о р е .

К в ы б о р у р е а к т о р а т а к о г о ти п а и м ен н о в К а н а д е б ы ли д е й с т в и т е л ь н о д о с та то ч н ы е о с н о в а н и я . В о - п е р в ы х , К а н а д а б о г а т а у р а н о в ы м и м е с т о р о ж д е н и я м и ; в о - в т о р ы х , п р и с т у п а я к со з д а н и ю ат о м н о й э н е р г е т и к и , К а н а д а не и м е л а в своем р а с п о р я ж е н и и га зо д и ф ф у зи о н н ы х з а в о д о в д л я о б о г а щ е ­ н и я у р а н а . В - т р е т ь и х , в К а н а д е х о р о ш о п о н и м а л и , что с т о ч к и з р е н и я в н е ш н е го р ы н к а д л я м н о ги х с т р а н вы го д н ее и с п о л ь з о в а т ь п р и р о д н ы й у р а н , чтобы не п о п а д а т ь в з а в и с и ­

и с п о л ь з у е м ы х в ат о м н ы х р е а к т о р а х . В о т п о ч е м у в о тл и ч и е от д р у г и х с т р а н к а н а д с к а я а т о м н а я э н е р г е т и к а р а з в и ­

с к о й а т о м н о й э н е р г е т и к и , п о - в и д и м о м у , б у д ет р е а к т о р

энергетические реакторы типа «CANDU— PI1W» (реак­ тор охлаждается тяжелой водой под давлением) имеют достаточно низкую топливную составляющую по срав­ нению с топливной составляющей многих известных

внастоящее время энергетических реакторных систем. Первая опытная АЭС NRD в Канаде введена в эксплуа­

тацию в июне 1962 г. (строительство этой АЭС в Ролфтоне началось и 1958 г.). Ее электрическая мощность 24 Мет. Реактор—стяжеловодными замедлителем итеплоносителем.

Вторая АЭС «CANDU»— в Дуглас-Пойнт электриче­ ской мощностью 220 Мет была пущена в марте 1968 г. Реактор— тяжеловодный под давлением.

Третья АЭС «Пикеринг» в Торонто мощностью 1080 Мет сдана в эксплуатацию в 1972 г. Собственно это две АЭС; они так и называются «Пикеринг-1» и «Пике- ринг-2».

Закончено строительство блоков АЭС «Пнкерннг-3» н «11икеринг-4» (табл. 3.3). (Третий блок АЭС «Пикеринг» введен в строй в конце 1972 г., а четвертый в июле

1973 г.)

Четвертая АЭС «Джентили» введена в эксплуатацию в конце 1972 г.

Общая установленная мощность четырех АЭС в Канаде на 1 января 1973 г. составляет примерно 2000 Мет.

С вводом в действие новых АЭС к 1980 г. общая ядерпая энергетическая мощность Канады будет доведена до

6100 Мет.

АЭС «Джентили» с реактором кипящего типа с замедли­ телем — тяжелой водой и теплоносителем — обычной водой построена в провинции Квебек Труа-Ривьер. Электрическая мощность ее 250 Мет. Ядерное топливо — двуокись природного урана. Оболочка твэлов нз цирка- лон-4 толщиной 0,5 мм. Турбина работает на паре, имею­ щем температуру 265° С н давление 53 атм.

В реакторе АЭС «Джентили» как бы скомбинированы реакторы «CANDU» и BWR. Применение кипящей воды

вкачестве теплоносителя позволяет снизить капиталовло­ жения вследствие уменьшения числа компонентов обору­ дования АЭС н применения обычной воды вместо тяжелой

вкачестве теплоносителя. Капиталовложения снижены также благодаря уменьшению количества тяжелой воды, выполняющей роль замедлителя.

Корпус реактора изготовлен из предварительно напря­ женного железобетона. Каналы с топливом расположены в реакторе не горизонтально, а вертикально.

Отвод тепла от реактора осуществляется двумя иден­ тичными петлями контура охлаждения. Сборки топлива, испытанные в каналах реактора АЭС «Джентнли», как показал более чем двухлетний опыт эксплуатации, оказа­ лись более надежными но сравнению с твэлами, использо­ ванными в ранее созданных реакторах типа «CANDU».

В рассматриваемой канальной конструкции реактора особый интерес представляет уровень излучения в турби­ не. Измерения показали, что даже при эксплуатации на полной мощности уровень ионизирующего излучения

АЭС «Пикеринг» имеет четыре блока, каждый электрической мощ­ ностью 540 Мет.

85

Фирма «Атомик энерджи оф Канада» рассчитывает получить подряд на строительство пятой АЭС в Италии. Итальянское национальное энергетическое управление предложило Канаде представить свои технические рас­ четы и материалы для сооружения в Италии АЭС с реак­ тором «CANDU» электрической мощностью 000 или

800 Мет *.

Национальная комиссия по атомной энергии Аргенти­ ны передала подряд на строительство атомной электро­ станции в Рио-Терсеро канадской фирме «Атомик онерджи оф Канада». Канадскому предложению было отдано пред­ почтение главным образом потому, что в реакторах будет использоваться природный уран. Проектная мощность будущей АЭС (>00 Мет, что почти в два раза превышает мощность первой аргентинской атомной электростанции «Атуча».

Канадская атомная энергетика будет развиваться, как сообщил президент фирмы «Атомик онерджи оф Канада», на основе разработок и строительства тяжеловодных реакторов с водой под давлением (PIIWR); тяжеловодных кипящих (I3IIWR); кипящих с обычной водой (BLWR). Будут также продолжены работы по тяжеловодным реакторам с органическим теплоносителем.

Следует заметить, что исследования по подбору орга­ нического теплоносителя ведутся в ряде стран уже давно, но большого успеха добиться еще не удалось.

Органический теплоноситель, который используется в Канаде, является производных! нефтяных фракций. Мно­ гие проблемы были решены в ходе эксплуатации канад­ ского исследовательского реактора WR-1 с органическим теплоносителем. Известными особенностями реактора с органическим теплоносителем являются высокая темпе­ ратура, которая обусловливает получение более высокого теплового к. п. д., низкое давление в контуре теплоноси­ теля и отсутствие радиоактивности в системе переноса тепла, что обеспечивает легкий доступ ко многим системам реактора во время его эксплуатации или ремонта.

Для реактора с органическим теплоносителем, рабо­ тающим на природном уране, требуется топливо большей плотности, чем U 02. Канадским специалистам наилучшим вариантом представляется ядерноо топливо в виде кар­ бида урана.

* Nucl. Engag Internet., 1972, v. 17, No. 108, p. 903.

87

В 1974 г. предполагается загрузить реактор WR-1 топливом из карбида урана для получения данных, необ­ ходимых для разработки экономичного процесса произ­ водства топлива.

Для дальнейшего совершенствования намечено прове­ сти работы с металлическим ураном, а в последующем использовать торий в топливном цикле реактора «CANDU», т. е. предпринимается попытка вовлечь в топливный цикл торий. По это требует огромного объема исследований, чтобы преодолеть очень большие трудности.

И все же канадские специалисты считают, что наиболее перспективным является перевод тяжеловодных реакторов в кипящий режим. Вот почему первая канадская АЭС уже переведена на режим с объемным кипением теплоно­ сителя — тяжелой воды *. В то же время другой реактор на АЭС «Джентили» создан на обычной воде, но также кипящей.

В конце 1973 г. фирма «Атомик энерджп оф Канада» закончила разработку усовершенствованно]! конструк­ ции тяжеловодного реактора с топливом в виде при­ родного урана, обогащенного плутонием.

Разработка этого реактора была предпринята в связи с прогнозируемым ростом цен на уран. В этом реакторе будет использоваться плутоний, извлеченный из облу­ ченного топлива, выгруженного из реакторов «CANDU». Создание такого реактора потребует значительных затрат, так как необходимо строить специальный завод для извле­ чения плутония из выгоревшего топлива реакторов

«CANDU» **.

Отсюда видно, что в Канаде проводится большая работа по улучшению и модернизации АЭС с тем, чтобы не отстать от других стран и обеспечить конкурентоспособность своей атомной энергетики. А ведь это главный вопрос внешнего рынка. Надо указать, что в атомной энергетике Канады, так же как и в других странах, явно выражена тенденция идти по пути укрупнения мощностей блоков. Здесь уже проектируются блоки АЭС с реакторами электрической мощностью 750 и 1000 Мет. Собственно, это та же линия проектирования, укрупнения атомных реакторов, кото-

89