Ядерные реакторы
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
?). Состав систем и приборов, выносимых на РЩУ, определяется задачами: остановить реактор и осуществлять контроль основных нейтронных и технологических параметров, характеризующих процесс расхолаживания, и контроль параметров, определяющих состояние помещений и систем установки с точки зрения пожарной безопасности. Система управления быстрым вводом стержней аварийной защиты состоит из двух комплектов, каждый из которых управляет сбросом всех стержней. Независимость комплектов обеспечивается размещением их в разных помещениях, прокладкой линии связи по разным кабельным трассам и подключением к разным источникам электроснабжения. В состав комплектов по каждому параметру входят три независимых канала формирования сигналов отключения параметров. В замкнутом топливном цикле реактор БН-800 обеспечивает: а) эффективное использование энергетического и оружейного плутония; б) технологическую поддержку режима нераспространения; в) улучшение экологических характеристик ядерного топливного цикла за счет выжигания младших актинидов. В активную зону и отражатель реактора на быстрых нейтронах входят в основном тяжёлые материалы. Замедляющие ядра вводят в активную зону в составе ядерного топлива (карбид урана UC, двуокись плутония PuO2 и пр.). Прежде чем поглотиться, нейтроны деления успевают замедлиться в результате неупругих столкновений с тяжёлыми ядрами лишь до энергий 0,1-0,4 МэВ. Для осуществления цепной реакции на быстрых нейтронах необходима высокая концентрация делящегося вещества в активной зоне - в десятки раз больше концентрации делящегося вещества в активной зоне реактора на тепловых нейтронах. Несмотря на это, проектирование и строительство дорогостоящих реакторов на быстрых нейтронах оправданно, так как на каждый захват нейтрона в активной зоне такого реактора испускается в 1,5 раза больше нейтронов деления, чем в активной зоне реактора на тепловых нейтронах. Следовательно, для переработки ядерного сырья в реакторе на быстрых нейтронах можно использовать значительно бо?льшую долю нейтронов. Это главная причина, из-за которой проводят широкие исследования в области применения реакторов на быстрых нейтронах. В коммерческих проектах реакторов на быстрых нейтронах как правило используется жидкометаллический теплоноситель. Обычно это или расплав натрия или свинцово-висмутовая смесь, реже применяются расплавы солей (фториды урана).
Экспериментальные реакторы на быстрых нейтронах появились в 1950-е годы, в 1960-80-е годы работы по созданию промышленных реакторов на быстрых нейтронах активно велись в США, СССР и ряде европейских стран. К началу 1990-х большинство этих проектов было прекращено из-за риска аварий и высоких эксплуатационных затрат. В настоящее время в промышленном режиме работают два реактора на быстрых нейтронах (в России и Франции), интерес к этому направлению проявляют азиатские страны (Индия, Япония, Китай, Южная Корея). Действующие реакторы на быстрых нейтронах: БН -350 Казахстан, г.Шевченко, 1958-1999, БН-600 Белоярская АЭС, действует c 1980 г. По данным Washington ProFile, к настоящему времени в 31 стране мира действуют 442 ядерных реактора, вырабатывающих электроэнергию. На их долю приходится 16 процентов электричества, произведенного в мире. На сегодняшний день на долю США, Франции и Японии приходится 49 процентов всех АЭС мира и 57 процентов всей "ядерной" электроэнергии. Наиболее развита ядерная энергетика в США (103 АЭС), Франции (59), Японии (54), России (31) и Великобритании (23). В первую пятерку государств, которые минимум половину своих потребностей в электроэнергии удовлетворяют за счет АЭС, ныне входят Франция (76), Словакия (57), Бельгия (55) и Швеция (51). Иные лидеры - Бельгия, Болгария, Венгрия, Южная Корея, Швейцария, Словения и Украина: ядерная энергия позволяет обеспечить более трети их энергетических запросов. АЭС Японии, Германии и Финляндии покрывают примерно четверть потребностей этих государств в электричестве. В ноябре-декабре 2006 года строились 28 новых реакторов: 7 - в Индии, 5- в Китае, 3 - в России, по 2 - на Тайване, в Японии, Канаде, США, Аргентине, Финляндии, Иране, Пакистане, Румынии. Еще 62 реактора находились в стадии получения разрешений на строительство, а еще 162 - в процессе разработки проектов. Китай вложил 50 миллиардов долларов в строительство АЭС, намереваясь увеличить их число с нынешних 9 до 39.
В Индии ныне строятся 8 АЭС, после чего эта страна будет обладать 23 атомными электростанциями. Аналогичные программы разрабатывают Норвегия, Япония, Австралия, Тайвань, Южная Корея. А количество ядерных государств увеличивается: так, "неядерный" Вьетнам решил обзавестись первой АЭС к 2017 году. Первая партия урана добыта на месторождении "Заречное", расположенном близ поселка Табак-Булак Южно-Казахстанской области. В мероприятиях по поводу этого события приняли участие премьер-министр Казахстана Даниал Ахметов, министр энергетики и минеральных ресурсов Казахстана Бактыкожа Измухамбетов и глава Росатома Сергей Кириенко. Они подписали Комплексную программу казахстанско-российского сотрудничества в области мирного использования атомной энергии. Она уже отправлена на утверждение президентам Казахстана и России. Техническую и финансовую сторону проекта будут контролировать Евразийский банк развития (ЕАБР), российское ОАО "Техснабэкспорт" и казахстанское АО "Национальная акционерная компания "Казатомпром". Меморандум о сотрудничестве трех фирм также подписан на месторождении "Заречное".
Рис.4.
К 2