TMSR - китайская программа ЖСР

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 17.03.2018

В декабре 2017 года в гонконгской газете "South China Morning Post" был опубликован материал, касающийся планов Китая по строительству двух демонстрационных жидкосолевых реакторов.

В публикации отмечалось, среди прочего, что программа ЖСР позволит Китаю осуществить переход на ториевый цикл.

Кроме того, газета утверждала, что жидкосолевые реакторы рассматриваются китайскими специалистами и с точки зрения применения на летательных аппаратах, в том числе, дронах.

Мы публикуем краткое изложение доклада, который специалисты шанхайского института прикладной физики академии наук Китая Сяохань Юй и Хунцзе Сюй представили на семинаре по ЖСР в Окридже в октябре 2016 года.

В докладе описывается текущее (на конец 2016 года) состояние программы по разработке реактора TMSR. Именно эта программа, судя по всему, имеется в виду в публикации "South China Morning Post".

Программа TMSR

В рамках программы TMSR (Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System) предполагается разработать и внедрить жидкосолевой реактор, позволяющий вовлечь торий в ядерный топливный цикл.

Длительность программы составляет 20-30 лет. Работы по ней в академии наук КНР начаты в 2011 году.

На данный момент ведутся работы по первому этапу программы. Рассматриваются два варианта реактора:

      - TMSR-LF с жидким топливом, оптимизированный для использования тория и пирохимической переработки облучённого топлива;

      - TMSR-SF с твёрдым топливом, оптимизированный для производства высокотемпературного тепла.

В рамках первого этапа программы предполагается сооружение двух исследовательских реакторов - TMSR-LF1 мощностью 2 МВт(т) и TMSR-SF1 мощностью 10 МВт(т).

Ториевый цикл

Вовлечение тория в ядерный топливный цикл с реакторами TMSR будет происходить тремя последовательными этапами.

На первом этапе в качестве топлива будет использоваться смесь низкообогащённого урана и тория с постепенным переходом на работу со стандартным для TMSR топливом (смесь ²³³U и тория).

В ходе работы реактора осуществляется отвод газообразных осколков деления. После нескольких лет работы зона полностью выгружается и вывозится с площадки реактора для переработки, в ходе которой из неё извлекаются уран и торий для повторного использования. Продукты деления и младшие актиниды помещаются на временное хранение.

На втором этапе, на котором уже сразу предполагается использовать стандартное топливо, будет добавлена онлайн-переработка с выделением урана, что позволит резко повысить коэффициент топливоиспользования.

Наконец, на третьем этапе к технологии добавится возврат в топливный цикл трансурановых элементов, в результате чего TMSR станет бридером с КВ>1.

На геологическое захоронение будут в конечном итоге направляться только осколки деления вместе с технологическими потерями по урану и младшим актинидам при переработке.

Три этапа вовлечения тория.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

НИР по материалам

Среди тех НИР, что ведутся по материалам для жидкосолевых реакторов в Китае, докладчики выделили следующие.

По сплавам проводится работа по созданию базы данных. В частности, выполняются эксперименты по определению их механических свойств, а также облучательные эксперименты.

По сплаву GH3535 (Ni-16Mo-7Cr) китайские специалисты занимаются решением вопросов производства компонентов из данного материала. В частности, изготовлена заготовка весом 10 тонн и диаметром 3 метра, осваиваются методики сварки.

По мелкозернистому графиту (fine grain graphite) осваивается технология изготовления - повыщается чистота конечного продукта и его вязкость при разрушении (fracture toughness), изготавливаются блоки больших размеров (1400×600×350 мм).

Запланированы эксперименты с облучением мелкозернистого графита, они будут выполняться в Китае на высокопоточном исследовательском реакторе. Кроме того, эксперименты с облучением графита и жидких солей будут выполняться совместно со специалистами MIT.

Построена технологическая линия, способная производить в год до 10 тонн FLiNaK высокого качества. Спроектирована линия для производства в килограммовых количествах солей FLiBeThU.

Значительное внимание уделяется вопросам получения лития-7. Так, за период с 2011 по 2014 годы были развиты новые методики и построена лабораторная установка, позволяющая обогащать литий до 99,99% по ⁷Li.

В 2015-2016 годах прошла испытания опытная установка по обогащению лития, способная выдавать до 20 кг лития-7 в год, при этом обогащение по ⁷Li в конечном продукте повышено с природных 92,49% до 94,46%. В процессе рассмотрения находится проект по созданию промышленного производства, способного выдавать ежегодного порядка тонны лития-7.

Кроме того, проводится большой объём НИР по вопросам коррозии и защиты от неё.

Экспериментальный стенд TMSR-SF0

В целях верификации расчётов, изучения переходных процессов, демонстрации правильности принятых проектных решений и для обучения персонала в Китае разработан экспериментальный стенд TMSR-SF0, представляющий собой модель 1:3 (по геометрии) будущего реактора TMSR-SF1. Вместо топлива в нём используется электроподогрев.

Параметры стенда TMSR-SF0

Ключевые слова: Жидкосолевые реакторы, Азия, Китай, Статьи

---

Другие новости:

В мире статус действующего имеют 450 блоков, статус строящегося 55 блоков - PRIS

Учтён энергопуск блока №1 Ленинградской АЭС-2.

Белоярская АЭС: энергоблок №4 с реактором БН-800 работает на номинальном уровне мощности

Блок вышел на номинал 13 марта.

Ростовская АЭС: на энергоблоке №4 произведён подъём мощности до 75%

Ввод энергоблока №4 в промышленную эксплуатацию запланирован на 2018 год.

---

---

---

---

Поиск по сайту: