27 апреля 2018

В Кадараше завершился очередной эксперимент по программе CABRI

Здание реактора CABRI

Эксперимент, моделирующий аварийную ситуацию в легководном реакторе под давлением, успешно завершился на исследовательском реакторе CABRI в Кадараше (Франция), пишет "World Nuclear News".

Этот эксперимент - часть международной исследовательской программы, целью которой является улучшить представление о поведении топлива в авариях с резким ростом мощности.

Исследовательский реактор CABRI был впервые выведен на критику в 1963 году. Это легководный бассейновый реактор мощностью до 25 МВт(т) при постоянном потоке. Его основное назначение - проведение экспериментов в интересах безопасности ядерных реакторов.

Особенностью CABRI является наличие системы быстрого ввода реактивности. Для этого в активной зоне имеются гелиевые стержни переходных процессов (3He transient rods), заполненные гелием-3, хорошо поглощающим нейтроны.

Гелиевые стержни установлены в четырёх топливных сборках (по 24 гелиевых стержня в каждой из сборок). Гелий находится в стержнях под давлением (до 15 бар). Стержни соединены с быстродействующими клапанами, открытие которых позволяет быстро стравить гелий во внешний бак (до открытия клапанов в баке поддерживается вакуум).

 

Активная зона CABRI, вид сверху
Система гелиевых стержней переходных процессов

Быстрый ввод реактивности, происходящий в результате сброса гелия-3 во внешний бак, позволяет выполнять на реакторе CABRI эксперименты, моделирующие аварийные ситуации с резким ростом мощности.

В 2000 году во Франции стартовала исследовательская программа CIP (CABRI International Programme), в рамках которой на реакторе CABRI предполагалось изучать переходные процессы длительностью от 10 до 100 мс, причём максимальная мощность достигала 20 ГВт.

Первые два эксперимента по программе CIP были выполнены в 2002 году. В очередном эксперименте, завершившемся 16 апреля 2018 года, была задействована новая легководная петля. Она позволяет, в частности, производить спектрометрический анализ осколков деления, высвободившихся из твэлов через дефекты оболочки.

Подтверждение работоспособности легководной петли было одной из задач апрельского эксперимента. Кроме того, изучался теплообмен между теплоносителем и оболочками, а также тепловое взаимодействие топлива и теплоносителя при разрыве оболочки.

Всего в рамках программы CIP запланировано 12 экспериментов. В частности, предполагается изучить аварийные процессы на облучённых топливных стержнях.