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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 211

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 4.С

Характеристика реактора SGIIWU

Мощность:

294 Мет

тепловая

электрическая

100 Мет

Ядерное топливо

ио2

 

Обогащение топлива

2,28%

Загрузка топлива

21,35

т

Плотность потока медленных нейтронов

9-1013 нейтрон/(см2-сек)

Замедлитель

D.,0

 

Теплоноситель:

НоО/пар

давление

69/64 кГ/см2

температура:

280° С

на входе в реактор

на выходе пз реактора

283/504° С

Давление пара

61,5 кГ/см2

Температура пара

298° С

Выгорание

21 000 Мвт-сутки/т

Стоимость 1 кет установленной мощ­

255 долларов

ности

0,72

цента

Стоимость 1 квт-ч энергии

критичности он достиг в сентябре 1967

г., а вывод его

на полную мощность был осуществлен в январе 1968 г.

Дискуссия с английскими специалистами, которая воз­

никла при нашем посещении Уинфрита в 1970 г., показала, что реактор с тяжеловодным замедлителем и теплоносите­ лем — обычной водой — еще один вариант реактора на тепловых нейтронах, причем, как известно, значительно лучший по физике, чем реакторы, охлаждаемые углекис­ лым газом, с природным ураном в качестве топлива.

Проектирование промышленного прототипа реактора SGI1WR электрической мощностью 450 и 600 Мет взяли на себя промышленные фирмы, однако решение об их строительстве еще не принято.

Кроме исследовательских лабораторий на террито­ рии, прилегающей к Уинфритскому центру, совместными усилиями нескольких европейских стран построен реак­ тор «Драгон», принадлежащий Европейскому атомному сообществу (Евратому).

Этот реактор используется для облучения топлива, предназначенного для нового реактора НТК, который создают с учетом опыта «Драгона», но большей мощности.

Высокотемпературный реактор «Драгон» представляет собой интересный тип реактора с оригинальными твэ-

104


ные повреждения не оказывают большого влияния на безопасность эксплуатации реактора. Па реакторе DFR проводятся работы по облучению твэлов в целях улучше­ ния топливных характеристик реактора, в том числе глубины выгорания, удешевления процесса изготовления твэлов и т. д.

Реактор DFR выработал более 330 млн. квт-ч электро­ энергии (на апрель 1971 г.), большая часть которой поступила в энергосеть Северной Шотландии.

Следующим большим шагом явилось создание прото­ типа реактора PFR на быстрых нейтронах электрической

Т а б л и ц а 4.7

Характеристика реактора PFII в Даунри

Мощность:

000 Мет

теплопая

электрическая

250 Мет

Ядериое топливо

UOa и 1>и02

Обогащение топлива

20 и 30%

Загрузка

0,0 т Рц23»

Теплоноситель:

Натрии

температура:

400° С

на входе в реактор

на выходе из реактора

560° С

Давление пара

162 кГ/см2

Температура пара

510° С

Выгорание

50 000 Мвт-сутки/т

мощностью 250 Мет и тепловой 600 Мет (табл 4.7). Уже в 1965 г. после полуторагодичной эксплуатации реактора DFR стало ясно, что английские специалисты хорошо справились с трудной задачей, создания слож­ ного реактора на быстрых нейтронах с натрий-калиевым теплоносителем. Это тем более интересно, что к жидко­ металлическому теплоносителю многие зарубежные специалисты относились очень настороженно в отличие от советских, которые к тому времени накопили большой опыт работы с жидкометаллическим (натриевым) теплоно­

сителем.

В 1965 г. только шла подготовка к сооружению реак­ тора PFR на быстрых нейтронах большой мощности. Строи­ тельство его началось в 1966 г. Предполагалось, что реак­ тор будет сдан в эксплуатацию в 1971 г. Однако в 1970 г. все еще шел монтаж основных агрегатов и узлов.

106


торных материалов. Топливом для реактора DMTR слу­ жит уран-алюминиевый сплав, а замедлителем и теплоно­ сителем — тяжелая вода.

Используется ядерное топливо с очень высоким обога­ щением (93%). Максимальная плотность потока тепловых нейтронов достаточно высока [1,6 -1014 нейтронном1 -сек)]. Центр в Даунри располагает также установками (спе­ циальными камерами для работы с высокоактивными мате­ риалами) для переработки облученных твэлов реакторов DMTR и экспериментального реактора-размножителя на быстрых нейтронах DFR.

Тремя научно-исследовательскими центрами (Харуэлл, Уинфрит, Даунри) не исчерпываются возможности УАЗ, но останавливаться на других лабораториях мы не будем, хотя работы, проводимые ими, имеют большое значение для решения многих проблем, связанных с использо­ ванием атомной энергии, в том числе по ускорительной технике, управляемому термоядерному синтезу, атомной энергетике, технологии, использованию реакторных мате­ риалов и т. д.

Управлению атомной энергии Великобритании, так же как и ЦЭУ, непосредственно подчинены атомные элек­ тростанции, имеющие опытно-экспериментальный харак­ тер, на которых в период их эксплуатации производится отработка всех видов основного реакторного оборудова­ ния, и дальнейшее совершенствование. Всего в ведении УАЗ находится пять действующих АЗС и одна строя­ щаяся (табл. 4.8).

Управление атомной энергии, учитывая многолетний опыт эксплуатации газо-графитовых реакторов первого поколения, а также убедившись в том, что за рубежом реакторы этого типа не получили широкого признания, всячески поощряет работы по совершенствованию и корен­ ной модернизации этого типа атомных электростанций.

На базе тепловых реакторов АЭС (Колдер-Холл, ЧапелКросс, Беркли, Брадуэлл, Данджнесс, Сайзуэлл, Хин- кли-11ойнт), называемых МК-1, создан новый, более современный тип реактора МК-П (AGR) с графитовым замедлителем и газовым теплоносителем (С02). Это реак­ тор с газовым охлаждением и топливом из двуокиси урана, слабообогащенного изотопом U235. Твэлы заключе­ ны в специальные оболочки из нержавеющей стали, а не из магниевого сплава (магнокса), в связи с чем реактор получил новые качества.

108

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4.8

Действующие и строящиеся АЭС, принадлежащие Управлению атомной энергии Великобритании

 

Мощность,

 

 

 

 

Мет

 

 

Ввод в экс-

АЭС

 

Замедли-

Теплоноситель

Топливо

элект­

тель

Назначение

 

тепло­

 

 

год

 

риче­

вая

 

 

 

 

ская

 

 

 

Колдер-Холл,

55

250

е[ейетвующне

Природный

четыре реактора

Графит

Углекислый

уран в магно-

 

 

 

 

газ

ксовых

обо­

 

 

 

 

 

лочках

 

Чапел-Кросс,

49,5

270

»

То же

То же

 

четыре; реактора

33

100

 

 

Окись

обо­

Унндскейл, AGH

»

» »

 

 

 

 

 

гащенного

 

 

 

 

 

урана

 

Даунрн, DFH

14

60

Пет

Натриево-

Обогащен­

 

 

 

 

калиевый

ный уран

 

Уинфрнт,

100

294

Тяжелая

сплав

Окись обо­

Обычная

SGHWR

 

 

иода

вода

гащенного

 

 

 

 

 

урана

 

1956 Производство энергии (станция А) и плутония; технологи­

1959

ческим

паром снабжа­

(станция Б)

ются

вспомогательные

1958

службы

 

 

Производство электро­

1959

энергии

и плутония

1962

Изучениеснстемы AGU

 

для разработки коммер­

 

ческих

реакторов этого

1959

типа

 

 

Разработка технологии

 

быстрых реакторов

1967

Изучение

системы

 

SGHWR для

разработки

 

коммерческих

реакторов

 

этого типа

 

Дауири, PFR

250

600

Строя!Ц1ЮСИ

Окись у р а ­

1974

Получение необходи­

Нет

Жидкий

 

 

 

 

натрий

н а II ОКИСЬ

 

мой информации для

 

 

 

 

 

плутония

 

проектирования коммер­

 

 

 

 

 

 

 

ческих быстрых реакто­

ров большой мощности



Реактор AGR в Уиндскейле интенсивно используют для проведения экспериментов но облучению топлива, графита и других материалов. Ведутся работы по улучше­ нию механических, физических и других свойств топли­ ва, чтобы увеличить срок его службы. С учетом этих изме­ нений изготовлено топливо для реакторов АЭС «Дандж- иесс-Б» и «Хинкли-Пойнт-Б». Реактор AGR в Уиндскейле частично загружался модифицированными топливными стержнями для получения опыта работы на них. Кроме того, проводятся исследования по улучшению оболочек топливных покрытий, изучено воздействие различных ингибиторов на реакцию графита с теплоносителем (угле­ кислым газом). Это дало возможность определит!» состав теплоносителя с хорошими ингибирующими характери­ стиками для промышленного реактора тина AGR.

Строительство АЭС с реакторами AGR продолжается довольно ускоренными темпами. Уже изготовлены ком­ плекты твэлов для первой загрузки реакторов АЭС «Данд- жнесс-Б» и «Хинкли-I 1ойнт-Б» (табл. 4.10).

Т а б л и ц а 4.10

Характеристика АЭС «Данджнеее-П» и «Хипкли-Поннт-П»

Характеристика

Данджнрсс-Г»

Хиикли-

Пойнт-П

Мощность, Мет:

2X1468

2x1-500

тепловая

электрическая

2X613

2x660

Ядсрнос топливо, %

ио„

Г02

Обогащение топлива, %

1,1) н 2,6

2,0 и 2,57

Загрузка, т

151

112

Замедлитель

Графит

Графит

Теплоноситель:

со2

со2

давление. >:Г/см2

34,5

43,2

температура, °С:

320

288

на входе в реактор

на выходе на реактора

675

655

Давление пара, кГ/см~

165

163

Температура пара, °С

565

538

Ныгорнннс, Мвт-сутки/т

18000

18000

Стоимость 1 кет установленной мощ-

217

207

пости, доллар

Стоимость 1 квт-ч, цент

0,59

0,55

11а АЭС «Данджнесс-Б» и «Хинкли-Пойнт-Б» устанав­ ливаются по два реактора одинаковой мощности и анало­ гичной конструкции.

111