BR-5 (reaktori)

BR-5 on nopeiden neutronien tutkimusydinreaktori  , jossa on natriumjäähdytys. Se rakennettiin ja sitä käytettiin IPPE : ssä Obninskissa vuosina 1959-2002 .

BR-5 on ensimmäinen nollateholtaan poikkeava natriumreaktori Neuvostoliitossa ja Euroopassa . Vuonna 1973 reaktori sai jälleenrakennuksen ja tehonlisäyksen jälkeen uuden nimen BR-10 .

Historia

BR-2

Tarve luoda natriumjäähdytteinen nopea neutronireaktori toteutui Neuvostoliitossa vuonna 1956 BR-2- projektin epäonnistumisen jälkeen  - nopea reaktori, jossa elohopeaa käytettiin jäähdytysaineena . BR-2:n käytön aikana havaittiin korroosiovaurioita polttoaine-elementtien ( polttoainesauvojen ) verhouksista, joiden kautta plutonium pääsi jäähdytysnesteeseen. Näistä syistä BR-2-reaktorin toiminta lopetettiin. [1] [2] BR-2 toimi vain noin vuoden.

Suunnittelu

IPPE:n rakennuksessa nro 85 puretun BR-2:n tilalle luotiin uusi nopea reaktori BR-5. Nestemäistä natriumia käytettiin jäähdytysnesteenä ja PuO 2 :ta käytettiin polttoaineena ensimmäisessä kuormassa . Suunnittelu, laitevalmistus, rakennustyöt ja käyttöönotto saatiin päätökseen alle neljässä vuodessa, ja vuonna 1959 BR-5 saavutti 5 MW :n (lämpö) suunnittelukapasiteetin.

BR-5-reaktorin päätehtävänä oli kehittää käytännössä tulevaisuuden voima- ja sotilaallisten nopeiden reaktorien tekniikan elementtejä - pumppuja, lämmönvaihtolaitteita, natriumlaitteita, polttokennoja, ohjaus- ja suojajärjestelmiä ja paljon muuta. Siksi BR-5:ssä ei suunniteltu plutoniumin laajennettua jalostusta.

BR-5-projektin valmisteli TsNII-58 :n suunnitteluryhmä, puolustusinstituutti, jonka S.P. Korolev siirsi 1950-luvun lopulla OKB-1 :een [3] . Suunnittelutyön valvonnasta vastasi IPPE:n valvontaryhmä.

Virstanpylväät

• Suunnittelu ja rakentaminen
  • 1956 - teknisten eritelmien kehittäminen BR-5-reaktorin suunnittelua varten.
  • 1956-1957 - BR-5-reaktoriprojektin luominen.
  • 1957-1958 - BR-5-laitteiden valmistus ja asennus suljetun BR-2-reaktorin rakennukseen.
  • 25. heinäkuuta 1958 - BR-5-reaktorin fyysinen käynnistäminen ilman jäähdytysnestettä.
  • 27. tammikuuta 1959 - BR-5-reaktorin fyysinen käynnistäminen jäähdytysnesteellä, päivämäärä, jolloin reaktori alkoi toimia.
• hyväksikäyttö
  • 21. heinäkuuta 1959 - saavuttaa suunnittelukapasiteetin 5 MW (lämpö).
  • Vuoteen 1964 asti hän työskenteli plutoniumoksidipolttoaineen parissa.
  • 1965-1971 - uraanikarbidipolttoaine.
  • 1973 - BR-5-reaktorin jälleenrakennus ja muuttaminen BR-10-reaktoriksi.
  • 1973-1979 - plutoniumoksidipolttoaine.
  • 1983-1997 - uraaninitridipolttoaine.
  • 4. lokakuuta 2002 - BR-10-reaktorin valmistuminen.
• Purkaminen

Lyhyt kuvaus

Rekonstruointi ja muuntaminen BR-10:ksi

Toukokuussa (muiden lähteiden mukaan kesäkuussa) 1971 BR-5-reaktori suljettiin jälleenrakennusta varten sen tehon nostamiseksi 10 MW:iin (lämpö). [4] Kahden vuoden kuluessa lähes kaikki reaktorin päälaitteet, mukaan lukien pumput ja silmukkakanavat, vaihdettiin, biologinen lisäsuoja asennettiin ja uusia polttoaine-elementtejä valmistettiin. Natrium-kaliumseoksen käytöstä päätettiin myös luopua reaktorin toisessa silmukassa . Näihin töihin osallistuivat useat yritykset ja organisaatiot, jotka olivat osa Sredmashia - kuten Ordzhonikidze-tehdas , VNIINM , NIIEFA ja monet muut.

Toukokuussa 1973 modernisoitu reaktori, nimeltään BR-10, käynnistettiin fyysisesti. Todettiin, että reaktori ei voinut toimia yli 6-6,5 MW (lämpö) teholla. Vuosina 1979-1983 laitoksen jälleenrakentamista jatkettiin, mikä mahdollisti lopulta 8 MW:n (lämpö) kapasiteetin saavuttamisen. Vuodesta 1983 käyttöikänsä loppuun asti BR-10-reaktori toimi uraanimononitridipolttoaineella .

Sammuttaminen

Joulukuussa 2002 BR-10:n toiminta lopetettiin. Reaktori pysäytettiin lopullisesti ja sen purkamisen valmistelut aloitettiin. [5] Valmistelutyöhön sisältyi polttoaineen tyhjennys ytimestä , natriumin tyhjennys piireistä ja muita toimintoja.

BR-10 käytöstäpoistohanke hyväksyttiin vuonna 2008 . Hanke kattaa kaikkien järjestelmien, paitsi itse reaktorin, laitteiden purkamisen päätökseen vuoteen 2020 mennessä . Reaktori pysyy valvonnassa 50 vuoden ajan. Tänä aikana sen aktiivisuus laskee arvoihin, jotka mahdollistavat reaktorin turvallisen purkamisen. [6]

Työn tärkeimmät tulokset

BR-5 (BR-10) -reaktorin käytön aikana kehitettiin ydinreaktoreiden natriumjäähdytysteknologiaa ja testattiin kolmen eri polttoainekoostumuksen suorituskykyä: PuO 2 , UC ja UN. Säteilytettiin yli 200 koekokoonpanoa erilaisilla polttoaine-, rakenne- ja absorboivilla materiaaleilla. [7] BR-5:tä (BR-10) käytettiin testialueena luotaessa ensimmäiset polttoaineen suojakuoren tiiveyden valvontajärjestelmät nopeisiin natriumreaktoreihin.

BR-5:een liitetyssä lääketieteellisessä kompleksissa (BR-10 ) hoidettiin vuosina 1985-2001 noin 500 syöpäpotilasta sädehoitomenetelmillä . [kahdeksan]

Merkittäviä tapauksia

1961

Reaktori seisoi kuudeksi kuukaudeksi jäähdytysnesteen aktiivisuuden lisääntymisen vuoksi, joka aiheutui fissiofragmenttien vapautumisesta polttoainesauvoista siihen. Ennen kuin reaktori palautettiin käyttöön, polttoainesauvat, sydän ja primääripiiri dekontaminoitiin . [9]

1984

Reaktori joutui sammuttamaan kolmeksi kuukaudeksi yhden työntekijän laiminlyönnistä, joka unohti laittaa asunnon avaimia haalarin taskusta työskennellessään reaktorin kannen parissa. Avaimet putosivat ulos ja juuttuivat säätimien alueella olevaan koloon, mikä häiritsi asennuksen normaalia toimintaa. Avainten poistamiseksi oli tarpeen tehdä erityisiä mekaanisia laitteita. [kymmenen]

1986

Huhtikuun 25. päivänä yhdessä huoneista syttyi tulipalo putkistosta vuotaneessa natriumissa henkilökunnan virheen vuoksi. Palo saatiin nopeasti sammutettua. Ennen kuin reaktori palautettiin töihin, vaurioituneet kaapelit oli vaihdettava. [yksitoista]

Linkit

• Tutkimusreaktori BR-5
• IAEA:n julkaisu IAEA-TECDOC-1531 "Fast Reactor Database", s. 266-269
• Vuosijuhlakonferenssi "BR-5 (BR-10) reaktorin tutkimuksesta demonstraatio- ja voimanopeiden reaktorien hankkeisiin"

Muistiinpanot

1. ↑ Vuosipäiväkokoelma. Nopeiden neutronien tutkimusreaktorin BR-5 (BR-10) luomisen ja toiminnan historiasta. 1959-2009 Artikkeleita, muistelmia, valokuvadokumentteja. / Venäjän federaation valtion tieteellinen keskus-IPPE A. I. Leipunsky. - Obninsk, SSC RF-IPPE, 2009. - P.3.
2. ↑ BR-2-reaktorin sulkemisen syistä on erilainen näkemys, joka on se, että BR-2-reaktorin fyysisten mittausten pääohjelma valmistui, mikä mahdollisti päätöksen sen suuresta jälleenrakennuksesta. . Katso esimerkiksi E. A. Stumburin vuonna 1997 valmistunut teos, joka julkaistiin avoimessa lehdistössä osana juhlavuoden kokoelmaa.
3. ↑ Kansallisesti erityisen tärkeä tehtävä: Ydinohjusaseiden ja strategisten ohjusjoukkojen luomishistoriasta (1945-1959): la. doc. / säveltäjä: V. I. Ivkin, G. A. Sukhina. — M  .: ROSSPEN , 2010. — 1207 s. - ISBN 978-5-8243-1430-4 .
4. ↑ Vuosipäiväkokoelma, s. 47,51.
5. ↑ BR-10 - lähtötekniikoiden testauskenttä . Haettu 8. huhtikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 9. huhtikuuta 2017. (määrätön)
6. ↑ Vuosipäiväkokoelma, s.70.
7. ↑ Vuosipäiväkokoelma, s.64-65.
8. ↑ Vuosipäiväkokoelma, s.66.
9. ↑ IAEA:n julkaisu IAEA-TECDOC-1531 "Fast Reactor Database", sivu 266 . Haettu 8. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2017. (määrätön)
10. ↑ Vuosipäiväkokoelma, s.58.
11. ↑ Vuosipäiväkokoelma, s.59.