Французы окончательно отказались от идеи использовать отличное от натрия рабочее тело во втором контуре быстрого реактора ASTRID. Это стало ясно из докладов французских специалистов, представленных на мартовской конференции FR13 в Париже.
Четыре года назад на конференции FR09 в Киото в французских докладах по проекту ASTRID среди перспективных направлений исследований называлась разработка компактного промежуточного (второго) контура, заполненного жидкостью, которая была бы совместима как с натрием, так и с водой.
В качестве одного из вариантов такой жидкости называлась эвтектика свинец-висмут.
Из докладов, представленных на FR13, можно заключить, что от этого решения для ASTRID отказались. В текущей версии проекта второй контур представляет собой четыре проходящие по туннелям петли, заполненные натрием. В настоящее время корпорация "Toshiba" отвечает за разработку для второго контура электромагнитных насосов.
А вот другое направление исследований, перечисленное на FR09, сохраняется и даже приобрело большую определённость. Речь идёт об использовании в третьем контуре газа вместо воды/пара и, соответственно, замены парогенераторов на теплообменники "натрий-газ".
Применение газа в качестве рабочего тела третьего контура позволит де-факто устранить риски, связанные с возникновением контакта натрия и воды.
Четыре года назад французы обещали рассмотреть различные альтернативные рабочие тела для третьего контура - в том числе, азотногелиевую смесь и CO2. Сейчас выбор сделан, и сделан он в пользу азота (причём о добавке гелия уже не говорится). Естественно, переход на газ в третьем контуре означает необходимость использования газовой турбины.
Основная проблема газового третьего контура была честно озвучена французскими специалистами на FR13. Для давлений и мощностей, характерных для ASTRID, не существует готовых решений по преобразованию энергии. Потребуется большой объём НИР и НИОКР для подтверждения самой возможности создания надёжной и экономически эффективной системы, требующейся для ASTRID.
Поэтому французы всерьёз рассматривают и стандартный вариант с водой/паром в третьем контуре. Естественно, в этом случае необходимо обеспечить невозможность возникновения крупномасштабной реакции натрия и воды или, как минимум, быструю ликвидацию её последствий.
Главный упор при этом делается на разработку парогенераторов. Французы подтвердили свою приверженность модульным парогенераторам - такая структура позволит в случае возникновения протечек в одном из ПГ защитить остальные парогенераторы от выхода из строя.
Для всех рассматриваемых вариантов парогенераторов для ASTRID характерна общая классическая черта - они представляют собой корпус с теплообменными трубками внутри. Делается выбор между традиционным и инверсным проектами - в первом по трубкам течёт вода, а во втором натрий.
Для традиционного варианта наиболее выгодным с точки зрения цены и простоты изготовления считается вариант с прямыми трубками из стали с 9% хрома. В инверсном варианте можно надеяться на более благоприятные показатели по вероятности образования течей, однако есть сложности с организацией инспекций состояния оборудования.
На рисунке выше по тексту показан общий вид ядерного и турбинного островов ASTRID для случая использования воды/пара в третьем контуре.В ядерном острове (в центре) топливные контейнеры, помещения электрических служб и парогенераторы расположены на одной и той же бетонной плите, чтобы обеспечить одинаковые сдвиги при землетрясениях. Для защиты от падения самолёта в проекте предусмотрена двойная оболочка, закрывающая реакторное здание и здания, несущие функции, важные для безопасности.
Справа на рисунке показан машинный зал. Слева - здание для обслуживания тяжёлого оборудования.