 |
||
|
Китай - HPR в космосе и под водой AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 12.06.2019 В феврале 2019 года в Ричланде (США) прошла конференция американского ядерного общества, посвящённая различным вопросам применения ядерных технологий в космосе. В одном из докладов (авторы - Chenglong Wang и др., Сианьский транспортный университет Xi'an Jiaotong) была рассмотрена концепция микрореактора для космических и подводных исследований. Преимущества тепловых трубок Свой выбор китайские специалисты остановили на технологии тепловых трубок (heat pipes, HPR-реакторы). Объясняют они это следующим образом. Технологии, основанные на высоком давлении, нежелательны для подводных применений, так как они утяжеляют и усложняют реакторную установку. Для HPR-реакторов необходимости в высоких давлениях нет. У реакторов с жидким или газообразным теплоносителем возможны аварии типа LOCA. Напротив, в HPR-реакторах такие аварии исключаются. Прокачка воды или жидких металлов требует наличия в установке активных узлов (например, насосов). У HPR-реакторов меньше движущихся узлов, и поэтому они менее шумные. В HPR-реакторах тепловые трубки работают независимо друг от друга. При отказе одной трубки тепло будет отводиться от активной зоны оставшимися трубками, что обеспечит целостность активной зоны. Для HPR-реакторов характерны высокая надёжность, минимальные требования к обслуживанию и хорошие показатели по тепловым обратным связям. В целом, с точки зрения таких характеристик, как масса и объём реактора, ядерная безопасность и манёвренность, малошумные быстрые реакторы с тепловыми трубками могут найти широкое применение для подводных установок. Различные проекты HPR-реакторов Авторы доклада отметили, что в США активно разрабатываются проекты HPR-реакторов для космических миссий. Так, проект HOMER представляет собой линейку реакторов с тепловыми трубками для лунных и марсианских миссий (топливо - диоксид или нитрид урана, обогащение более 90%, тепловые трубки с калием или натрием). Электрическая мощность HOMER-15 - 3 кВт(э), HOMER-25 - 25 кВт(э). Другой пример - проект напланетного реактора MSR для Марса. В нём используются литиевые тепловые трубки и термоэлектрогенераторы, преобразующие 1,2 МВт(т) в электрическую энергию с к.п.д. свыше 10% - то есть, электрическая мощность MSR составляет порядка 100 кВт(э). Проект SAIRS с натриевыми тепловыми трубками за счёт использования термоэлектрического генератора с щелочным металлом (AMTEC) выдаёт до 100 кВт(э) при к.п.д. свыше 20%. Известны и другие американские проекты - например, KRUSTY, реактор киловаттного класса, разработанный для НАСА. В Китае также ведутся разработки напланетных HPR-реакторов для Луны и Марса. В частности, в докладе упомянут проект HPCMR, созданный в китайском институте атомной энергии. Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра  Концепция микрореактора на 120 кВт(э) Авторы доклада представили концепцию микрореактора с тепловыми трубками электрической мощностью 120 кВт(э) и кампанией 14 лет. В тепловых трубках используется литий. Управление реактивностью осуществляется шестью барабанами. Биологическая защита - вольфрам и вода. Нейтронно-физические расчёты реактора проводились по коду MCNP и по коду MCORE, связывающему MCNP и ORIGEN при расчётах выгорания. Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра  Реактор HPR - быстрый реактор с тепловой мощностью 2,4 МВт(т). Топливо - нитрид урана с обогащением 70%. Для тепловых трубок выбран литий с рабочими температурами, превышающими 1000 K. Так как изотоп 6Li сильный поглотитель нейтронов, то литий должен быть обогащён по изотопу 7Li. Топливные стержни и тепловые трубки расставлены по треугольной решётке в каналах в матрице из сплава Nb-1Zr. Матрица помещена в корзину, внутренняя поверхность которой покрыта оксидом гадолиния Gd2O3. Вокруг корзины расставлены шесть барабанов. Поглощающая часть барабанов - 10B4C, отражающая часть выполнена из оксида бериллия BeO. Вся описанная конструкция размещена в цилиндрическом корпусе из сплава Mo-14Re, выбранного за свою сверхвысокую температуру плавления свыше 3000 градусов Kельвина. Для защиты от гамма- и нейтронного излучения предусмотрены вольфрамовая и водяная защиты. Тепловые трубки обходят защиту и соединяются с термоэлектрическим генератором, охлаждаемым водой и выдающим 120 кВт(э). Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра   Тепловая схема  Ключевые слова: Космические реакторы, Азия, Китай, Статьи Другие новости: Международный ядерный форум "Bulatom" - фоторепортаж Форум прошёл с 5 по 7 июня 2019 года. В мире статус действующего имеет 451 блок, статус строящихся 54 блока - PRIS Учтено закрытие АЭС "Pilgrim" в США. Вложения в проект развития ядерной науки и технологий составят 0,5-1 трлн рублей - источник Окончательные цифры будут названы после понимания точного объёма работ по программе. Пока лишь видны её основные параметры. |
Герой дня 
Владимир Асмолов: объявим год второго контура Я хочу подчеркнуть, что всё сказанное - это пока только идеи, и мы их внимательно проанализируем в ближайшие два года. Наша задача - показать, что ВВЭР-С будет дешевле современных ВВЭР, а также будет обладать повышенным КВ порядка 0,8. ИНТЕРВЬЮ
Валентин Николов МНЕНИЕ
AtomInfo.Ru 
|