Международная конференция FR22 по быстрым реакторам и связанным с ними топливным циклам прошла в штаб-квартире МАГАТЭ в Вене с 19 по 22 апреля 2022 года.
На одном из заседаний конференции большая группа авторов из нацлабораторий США представила доклад, посвящённый экспериментальным возможностям быстрого исследовательского реактора VTR.
Несмотря на то, что работы по созданию VTR на сегодняшний день практически заморожены, есть определённый смысл ознакомиться с тем, какие возможности предполагались для этого реактора.
Разборная испытательная сборка (Dismountable Test Assembly, DTA) представляет собой модифицированную конструкцию ТВС реактора VTR. Такую сборку можно загружать для облучения в штатные позиции ТВС, причём используя для загрузки, выгрузки и, при необходимости, перестановки штатное оборудование реактора.
В сборке DTA имеется извлекаемая вставка (insert). Для извлечения вставки потребуется приподнять кассету так, чтобы её верхняя конструкция оказалась выше уровня натрия, после чего станет возможным отсоединить и извлечь вставку.
Всего в одной вставке может быть размещено до 19 твэлов или иных испытываемых материалов.
Обычная испытательная сборка (Normal Test Assembly, NTA) представляет собой стандартную сборку таких же размеров, что и штатное топливо VTR. В этой сборке либо не предусмотрено каких-либо экспериментальных возможностей, либо имеются только "пассивные" измерительные средства.
Обычная испытательная сборка с носителем стержней (Normal Test Assembly - Pin Carrier, NTA-PC) отличается от NTA наличием вставки наподобие как у DTA, однако часть сборки ниже вставки либо заполнена натрием, либо собрана из стержней-имитаторов.
Из NTA-PC вставка также вынимается, однако в отличие от вставки DTA эта операция проводится только в защищённой камере.
Испытательная сборка увеличенной длины (Extended Length Test Assembly, ELTA) проходит через крышку реактора и связана тем или иным образом с помещениями для экспериментов, расположенными рядом с зоной доступа к крышке реактора.
Сборки ELTA входят в состав экспериментальных петель, с помощью которых будут проводиться эксперименты в интересах реакторов с иными типами теплоносителей.
Газоохлаждаемые петли (Gas-Cooled Cartridge Loops) предназначены для экспериментов по программе реакторов с охлаждением гелием. В будущем возможны и эксперименты с углекислым газом сверхкритических параметров sc-CO2.
Следующий тип петель реактора VTR - петля со свинцом или свинцом-висмутом. Докладчик назвал основные требования к ТЖМТ-петле. Отметим, что испытания материалов в ней предполагаются при температурах порядка 500°C и скорости свинца или свинца-висмута порядка 2 м/с.
В проекте имеются также жидкосолевая петля и даже натриевая петля. Наличие последней связано с необходимостью проведения экспериментов, которые могли бы вызвать значительное загрязнение натрия первого контура.
Отдельно упомянем материаловедческую петлю (Instrumented Materials Test Assembly ELTA). Она проектируется на базе петли аналогичного назначения в реакторе FFTF. В частности, аппаратура петли позволяет измерять в режиме реального времени механические характеристики испытываемых материалов, такие как ползучесть.
