Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Системные возможности быстрых натриевых реакторов в двухкомпонентной ядерной энергетике

18.03.2024 2024 - №01 Актуальные проблемы ядерной энергетики

В.М. Троянов А.В. Гулевич  О.С. Гурская В.М. Декусар В.А. Елисеев В.В. Коробейников А.Л. Мосеев

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.01

УДК: 621.039.5

Поэтапный перевод ядерной энергетики России в режим двухкомпонентной ядерной энергетической системы с тепловыми и быстрыми реакторами в еди-ном замкнутом ЯТЦ позволяет решить ряд отложенных системных проблем со-временной энергетики.

Рассматриваются фундаментальные возможности двухкомпонентной ЯЭС, которые появляются благодаря наличию в ней коммерческих натриевых реакторов на быстрых нейтронах. За счет синергичного развития тепловых и быстрых реакторов предполагается получить экономический эффект, связанный с появлением в системе ЯЭ новых топливных услуг, таких как наработка и улучшение изотопного состава плутония для тепловых реакторов, трансмутация «внешних» минорных актинидов, наработка изотопов различного назначения, наработка водорода и т.д. Рассматривается также расширение экспортных возможностей России в части топливообеспечения как блоков, сооруженных по российским технологиям, так и зарубежных блоков с МОКС-топливом. В таком подходе важен анализ технико-экономических показателей не отдельных реакторов, а экономики целой системы, в которой быстрые реакторы благодаря свойственному им избытку нейтронов выполняют функции, необходимые для ядерной энергетической системы в целом. Сделана предварительная технико-экономическая оценка таких системных функций, предоставляемых быстрыми натриевыми реакторами.

Ссылки

  1. Алексеев П.Н., Гагаринский А.Ю., Калугин М.А. и др. К стратегии развития ядерной энергетики России. // Атомная энергия. – 2019. – Т. 126. – Вып. 4. – С. 183 – 187. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t126-4_2019/p183 (дата доступа 15.12.2023).
  2. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами. Под общ. ред. Е.О. Адамова. – М.: Изд-во АО «НИКИЭТ», 2020. – 496 с.
  3. Алексеев П.Н., Алексеев С.В., Андрианова Е.А. и др. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом ядерном топливном цикле. Под ред. Н.Н. Пономарева-Степного. – М.: Техносфера, 2016. – 160 с. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/dvuhkomponentnaya-yadernaya-systema_2016 (дата доступа 15.12.2023).
  4. Зродников А.В., Коробейников В.В., Мосеев А.Л. и др. Многокритериальный анализ эффективности сценариев развития ядерной энергетики России в условиях неопределенности знаний о будущем. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2020.– № 3. – С. 5 – 16. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2020.3.01 .
  5. Алексеев П.Н., Баланин А.Л., Декусар В.М. и др. Развитие физико-технических решений по проекту БН-1200 в контексте повышения конкурентоспособности технологии БН. // ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы. – 2018. – Вып. 2. – С. 71 – 83. – Электронный ресурс: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2018/2-8.pdf (дата доступа 15.12.2023).
  6. Алексеев П.Н., Баланин А.Л., Гулевич А.В. и др. Облик двухкомпонентной ядерной энергетической системы на базе ВВЭР и реакторов БН. // ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы. – 2022. – Вып. 4. – С. 59 – 74. Электронный ресурс: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2022/issue2022-4-59-74.pdf(дата доступа 15.12.2023).
  7. Camarcat N., Garzenne C., Mer J. et al. Industrial research for transmutation scenarios. // Comptes Rendus Mecanique. – 2011. – V. 339. – Iss. 4. – PР. 209 – 218. DOI: https://doi.org/10.1016/j.crme.2011.01.006.
  8. Клинов Д.А., Гулевич А.В., Елисеев В.А. и др. Корректировка изотопного состава плутония с помощью быстрых реакторов. // Атомная энергия. – 2020. – Т. 129. – Вып. 5. – С. 265 – 272. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t129-5_2020/p265 (дата доступа 15.12.2023).
  9. Eliseev V., Klinov D., Camarcat N. et al. On the possibility to improve mixed uranium-plutonium fuel in fast reactors. // Nuclear Energy and Technology. – 2020. – V. 6. – № 2. – РР. 131 – 135. DOI: https://doi.org/10.3897/nucet.6.51587 .
  10. Поплавский В.М., Цибуля А.М., Хомяков Ю.С. и др. Активная зона и топливный цикл для перспективного быстрого натриевого реактора. // Атомная энергия. – 2010. – Т. 108. – Вып. 4. – С. 206 – 211. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t108-4_2010/p206 (дата доступа 15.12.2023)
  11. Тузов А.А., Троянов В.М., Гулевич А.В. и др. К вопросу о начальном этапе замыкания ЯТЦ двухкомпонентной ЯЭ России. // Атомная энергия. – 2022. – Т. 133. – Вып. 2. – С. 71 – 76. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t133-2_2022/p71 (дата доступа 15.12.2023).
  12. Гулевич А.В., Елисеев В.А., Клинов Д.А. и др. Возможность выжигания америция в быстрых реакторах. // Атомная энергия. – 2020. – Т. 128. – Вып. 2. – С. 82 – 87. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t128-2_2020/p82 (дата доступа 15.12.2023).
  13. Декусар В.М., Зродников А.В., Елисеев В.А., Мосеев А.Л. К вопросу накопления и реакторной утилизации америция в ядерной энергетике. // ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы. – 2019. – № 1. – С. 215 – 223. DOI: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2019-1-215-223 .
  14. Залимская М. Доклад главы АО «Тенекс» на симпозиуме Всемирной Ядерной Ассоциации, Лондон, 21 сентября 2017 г. – Электронный ресурс: http://www.world-nuclear-news.org/UF-Russia-propos-es-new-closed-fuel-cycle-2309177.html (дата доступа 15.12.2023).
  15. Тузов А.А., Гулевич А.В., Гурская О.С. и др. Особенности выжигания америция в быстром реакторе типа БН-1200М. // Атомная энергия. – 2023. – Т. 134. – № 5 – 6. - С. 230 – 238. Электронный ресурс: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/issue/view/420 (дата доступа 25.12.2023).
  16. Декусар В.М., Долгов Е.В., Илюнин В.Г. и др. Пути и возможности использования ториевого цикла в легководных и быстрых реакторах. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 1999. – № 1. – С. 25 – 31. Электронный ресурс: https://static.nuclear-power-engineering.ru/journals/1999/01.pdf (дата доступа 15.12.2023).
  17. Развитие водородной энергетики как новая страница энергостратегии. –Электронный ресурс: https://www.eprussia.ru/market-and-analytics/2762164.htm?phrase_id=5580295 (дата доступа 15.12.2023).
  18. Головко В.Ф., Дмитриева И.В., Рязанов А.В. Выбор конфигурации ядерного энергоисточника на основе ВТГР для технологического применения. // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – 2022. – № 2. – С. 44 – 57. DOI: https://doi.org/10.46960/1816-210X_2022_2_44.
  19. Сорокин А.П., Алексеев В.В., Иванов А.П., Кузина Ю.А. Исследования высокотемпературной энерготехнологии с реактором на быстрых нейтронах для производства водорода. – М.: ООО АП «Столица». – 2022. – 258 с. – ISBN-978-5-6048556-7-6.
  20. Поплавский В.М., Забудько А.Н., Петров Э.Е. и др. Физические характеристики и проблемы создания натриевого быстрого реактора как источника высокопотенциальной тепловой энергии для производства водорода и других высокотемпературных технологий. // Атомная энергия. – 2009. – Т. 106. – № 3. – С. 129 – 134. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t106-3_2009/p129 (дата доступа 15.12.2023)

двухкомпонентная система ядерной энергетики отработавшее ядерное топливо замыкание ЯТЦ технико-экономическая оценка дополнительные возможности удельная приведенная стоимость производства электроэнергии

Ссылка для цитирования статьи: Троянов В.М., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Коробейников В.В., Мосеев А.Л. Системные возможности быстрых натриевых реакторов в двухкомпонентной ядерной энергетике. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 1. – С. 5-17. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.01 .