24 мая 2022

Westinghouse разрабатывает быстрый реактор со свинцовым теплоносителем

Международная конференция FR22 по быстрым реакторам и связанным с ними топливным циклам прошла в штаб-квартире МАГАТЭ в апреле 2022 года.

С докладом о текущем состоянии разработки проекта быстрого свинцового реактора от компании "Westinghouse" (США) выступил технический руководитель свинцового направления в "Westinghouse" Паоло Феррони (Paolo Ferroni).

Свой проект быстрого реактора с теплоносителем свинец в компании "Westinghouse" называют "перспективной концепцией" (forward-thinking concept).

С его помощью компания намерена сделать шаг вперёд в деле укрепления экономической конкурентоспособности мирных атомных технологий, выйти за пределы электрогенерации и освоить неэлектрические применения, а также "приспособиться к переходу" к замкнутому ЯТЦ, если и когда замыкание в США станет на повестке дня.

Текущее состояние работ таково:

  • близок к завершению концептуальный проект (conceptual design);
  • в 2022 году стартует программа по демонстрации ключевых систем, оборудования и материалов;
  • предлицензионные контакты поддерживаются с британскими регуляторами.

Проект "Westinghouse LFR" представляет собой быстрый реактор с теплоносителем свинец. Тепловая мощность реактора 950 МВт(т), примерная электрическая мощность энергоблока 450 МВт(э) нетто.

Схема двухконтурная. В первом контуре, как уже сказано, жидкий свинец, во втором - вода при сверхкритических параметрах. Проект делается как в одноблочном, так и в двухблочном исполнении. Конечный потребитель - воздух, то есть станции не требуется наличие водоёма.

Топливный цикл - открытый, с возможностью работы в замкнутом ЯТЦ. Топливо - оксид на первом этапе, нитрид на втором. Кампания топлива - от 8 до 15-20 лет. Температуры теплоносителя (вход/выход теплоносителя из активной зоны) - 390/530°C на первом этапе, 390/650°C на втором.

Так как это проект от "Westinghouse", то в нём широко применяются пассивные системы безопасности. Докладчик отдельно остановился на пассивной системе отвода остаточного энерговыделения.

Это система "Emergency Passive Heat Removal System" (PHRS). Она полностью пассивная, не требует каких-либо действий для активации и основана на принципе отвода тепла через стенки корпуса реактора.

Страховочный кожух (guard vessel) помещён в водный бассейн, уровень воды в котором при останове реактора сохраняется постоянным на протяжении не менее семи суток. Возможен также вариант с воздушным охлаждением.

Далее докладчик кратко коснулся экспериментальной программы для "Westinghouse LFR", старт которой намечен на лето 2022 года.

Программа будет реализовываться при частичной господдержке со стороны Британии. Эксперименты будут выполняться в четырёх центрах, в том числе принадлежащих "Westingouse" и "Ansaldo Nuclear".

К программе также будут привлечены некоторые британские университеты.

Краткое описание основных направлений экспериментальных работ приведено в таблице ниже. Видно, что большое внимание будет уделяться вопросам коррозии, также планируется испытание компонентов.