MBIR

MBIR je víceúčelový výzkumný reaktor s rychlými neutrony čtvrté generace  ve výstavbě v Rusku v Dimitrovgradu (JSC „SSC RIAR “) [1] .

Stavba začala v roce 2015; uvedení reaktoru do provozu je naplánováno na rok 2028 [2] .

Účelem konstrukce MBIR je vytvořit vysokoprůtokový výzkumný reaktor s rychlými neutrony s unikátními spotřebitelskými vlastnostmi pro realizaci následujících úkolů: provádění reaktorového a poreaktorového výzkumu, výroba elektřiny a tepla, vývoj nových technologií pro výrobu radioizotopů a upravené materiály. Hlavním účelem reaktoru MBIR je provádění hromadných reaktorových zkoušek inovativních materiálů a prototypů prvků aktivní zóny pro systémy jaderné energetiky 4. generace, včetně rychlých neutronových reaktorů s uzavřeným palivovým cyklem, jakož i tepelných reaktorů malého a středního výkonu.

MBIR svou funkčností plně pokrývá možnosti reaktoru BOR-60 . Při uvedení MBIR do aktivního provozu bude reaktor BOR-60 zastaven.

Plánuje se vytvoření Mezinárodního výzkumného centra na základě MBIR.

Funkce

MBIR je unikátní nejen malým počtem takových instalací, ale také ideologií a designem. Jakýkoli výzkumný reaktor plní tři úkoly:

• ozařování materiálů a sestav pro výzkum po reaktoru;
• studium chování materiálů a sestav přímo v reaktoru (přístrojové sestavy);
• výstup neutronového/neutrinového záření do laboratorních zařízení v okolí.

Volba konstrukce reaktoru však ostře omezuje rozsah výzkumu právě na takovou konstrukci. To znamená, že je nemožné studovat problematiku rychlých reaktorů ve vodou chlazené a moderované elektrárně. Nebo otázky koroze olova za podmínek ozařování v sodíkovém reaktoru. Nebo vysokoteplotní odolnost materiálů v reaktoru s maximální provozní teplotou 500 °C.

MBIR řeší tyto tři úkoly najednou. Jeho jádrem procházejí speciální kanály, do kterých je možné instalovat samostatnou smyčku s vlastním chladivem, vlastní palivovou kazetou, vlastní teplotou. Výzkumníci ve stejném reaktoru tak mohou experimentovat na široké škále konceptů jaderných elektráren. Takový přístup s modulárními zásuvnými smyčkami také umožňuje studovat nouzové stavy, například prasknutí palivových článků ve smyčce nebo průnik vzduchu do sodíku.

Konstrukce

MBIR RNU zahrnuje reaktorovou elektrárnu se dvěma sodíkovými chladicími okruhy a třetím parovodním okruhem, parní turbínu, dopravní a technologické systémy, smyčkové instalace, vertikální a horizontální experimentální kanály, komplex výzkumných ochranných komor a laboratorní komplex .

Reaktorovna

Aktivní zóna

Aktivní zóna (AZ) je složena z 96 palivových souborů ( FA ) o průměru 72 mm a výšce 700 mm; počet palivových článků v palivových souborech je 91. Teplota sodíku na vstupu je 309 °C, na výstupu je 547 °C. Podle toku neutronů a s. n. A. (výtlak na atom) za rok MBIR překonává konkurenty ( BOR-60 , FBTRJules Horowitz) dvakrát, to znamená, že bude nejproduktivnější jednotkou své třídy na světě.

Provozní doba mezi přetíženími je minimálně 100 efektivních dnů.

Palivo

Palivo - vibrokompaktní nebo peletovaný MOX s obsahem plutonia do 38 % (pro dosažení vysokých plynulostí).

Charakteristika

Kromě jedinečných příležitostí má MBIR také tradiční vlastnosti:

1. Supervýkonný tok rychlých neutronů do 5·10 15  cm −2 ;
2. Teploty od 320 °С do 550 °С;
3. Provozní doba škodlivých dávek až 33 s. n. A. v roce;
4. 14 kanálů pro sestavy bez přístrojů uvnitř jádra;
5. 72 pozic mimo (výzkum experimentálních palivových souborů BR , výroba izotopů, materiálové experimenty);
6. 3 experimentální kanály pro přístrojové sestavy v AZ;
7. 4 horizontální kanály, které vydávají neutronové záření v laboratoři;
8. 2 kanály vydávající neutrony pro nukleární medicínu;
9. 12 vertikálních kanálů pro jaderné dopování křemíku;
10. 2 kanály pro analýzu neutronové aktivace.

Na MBIR bude možné zkoumat jakýkoli typ paliva (uran, plutonium, thorium), jakékoli materiály pláště.

Mezinárodní výzkumné centrum se sídlem v MBIR

Na základě reaktoru MBIR se plánuje vytvoření Mezinárodního výzkumného centra (ICR MBIR).

Multifunkční komplex vysokoprůtokových reaktorů nelze postavit v malém měřítku nebo na modulární bázi, takže vysoké stavební náklady jsou nevyhnutelné. Což se vrací k myšlence, již dlouho propaguje MAAE , vytvoření „kompetenčních center“, ve kterých je jeden reaktor využíván v zájmu skupiny uživatelů.

Členy IRC mohou být buď jednotlivé struktury, které nakupují zdroje pro své vlastní programy, nebo konsorcia poskytující nepřímou účast členům takového konsorcia. Podíl na IRC bude znamenat odpovídající podíl neutronového toku reaktoru vyhrazený pro účastníka prioritně.

Strukturální základ je dvousložkový: reaktorový komplex vlastněný Ruskou federací a technicky spravovaný oprávněnou ruskou organizací SSC RIAR a složka kreativního výzkumu převedená do samostatné struktury Mezinárodní výzkumné centrum na základě dlouhodobé smlouvy.

RIAR odpovídá za technickou podporu reaktoru a za realizaci výzkumných programů. A poskytuje další služby pro laboratorní výzkum. IRC MBIR pokrývá provozní náklady reaktoru a náklady na přípravu, testování a poreaktorové studie.

Připojení během fáze výstavby poskytuje partnerům, kteří se připojují během provozní fáze, upřednostňování a preferenční ceny před smluvními cenami.

Obchodní schéma je sekvenční postupnou kombinací prodeje toku neutronů a zpětného řetězce plateb.

Viz také

• FBTR ( Fast Breeder Test Reactor )
• Jules ( Jules Horowitz Reactor

Literatura

• Friedman V. Energy trio, Nová platforma // Ve světě vědy č. 12, 2013

Odkazy

• RIAR - MBIR
• Ruské jaderné společenství
• Schéma MBIR reaktoru
• Experimentální možnosti reaktoru MBIR // Mezinárodní konference o rychlých reaktorech a souvisejících palivových cyklech: bezpečné technologie a udržitelné scénáře (FR13). Paříž, Francie, 4. – 7. března 2013
• Nový vysoce výkonný výzkumný reaktor MBIR
• MBIR REAKTOR - INSTALACE PRO ODŮVODNĚNÍ INOVATIVNÍCH PROJEKTŮ  (nepřístupný odkaz)
• Ambiciózní projekt Rosatomu. Stavba víceúčelového výzkumného reaktoru dosáhla nové úrovně // NG , 7.12.2020

Poznámky

1. ↑ Výstavba jaderného výzkumného zařízení Víceúčelový výzkumný reaktor rychlých neutronů MBIR (YaU MBIR) . Autonomní nezisková organizace „Centrum pro rozvoj klastru jaderných inovací města Dimitrovgrad, Uljanovská oblast“. Datum přístupu: 26. prosince 2013. Archivováno z originálu 27. prosince 2013. (neurčitý)
2. ↑ Novinky . mbir-rosatom.ru . Získáno 23. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 30. listopadu 2020. (Ruština)