Расчетное исследование экспериментальных возможностей реактора МТИР-СКД

УДК: 621.039.5

Для решения задач разработки и проектирования реактора ВВЭР-СКД с быстрым спектром нейтронов и легководным теплоносителем сверхкритических параметров предложена концепция многоцелевого тестового исследовательского реактора МТИР-СКД. Эксплуатация реактора МТИР-СКД планируется в две стадии: тестовая и исследовательская. Рассматривается вторая (исследовательская) стадия эксплуатации экспериментального реактора МТИР-СКД, целью которой является проведение исследований для действующих и перспективных легководных реакторов. Драйверная активная зона МТИР-СКД обеспечивает быстрый спектр нейтронов с возможностью его локального затепления в ампульных устройствах и автономных петлевых каналах. Предусматривается размещение облучательных каналов в центре и на периферии активной зоны, а также вместо кассет сменного отражателя реактора. Облучательные каналы и автономные петли МТИР-СКД будут обеспечивать широкие возможности как по проведению исследований воздействия облучения нейтронами различных материалов, так и по отработке различных конструкций ТВС, условий эксплуатации (температуры, давления), а также исследования переходных и аварийных процессов. В петлях МТИР-СКД могут облучаться экспериментальные сборки с различными видами топлива, конструкционных и поглощающих материалов, с различной температурой входа теплоносителя (от 250 до 450°С) и, следовательно, его входной плотностью (от 800 до 100 кг/м3 соответственно), обеспечивая разные варианты спектра нейтронов в экспериментальной ТВС от теплового до быстрого. МТИР-СКД позволяет проводить эксперименты по повышению мощности, моделированию аварийных процессов, в том числе реактивностных аварий (RIA). Мощный основной и страховочный корпуса автономных петлевых каналов дают возможность также моделировать в этих каналах аварийные ситуации с потерей давления типа LB LOCA и SB LOCA. Периферийный автономный петлевой канал позволит проводить эксперименты по моделированию альтернативных концепций реакторов с СКД-параметрами теплоносителя: одноконтурной с псевдофазовым переходом в активной зоне (ВВЭР-СКД-1700), а также с естественной циркуляцией теплоносителя в активной зоне (СКДИ). Кроме того периферийный канал позволяет проводить ускоренное облучение твэлов действующих реакторов ВВЭР с учетом воспроизведения соотношения между скоростями набора повреждающей дозы и выгорания.

Ссылки

Алексеев П.Н., Ковалишин А.А., Седов А.А. и др. Развитие технологии ВВЭР на базе энергетических реакторов с легководным теплоносителем сверхкритических параметров. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2023;1:48–63. EDN: EXYEZU. URL: https://elibrary.ru/exyezu (дата обращения 20.10.2024).
Седов А.А., Бландинский В.Ю., Котов Я.А., Кузенкова Д.С., Лапин А.С., Невиница В.А., Пустовалов С.Б., Степанов А.С., Субботин С.А., Фомиченко П.А., Фонарев Б.И., Фролов А.А. Концепция ядерной энергетической установки на базе многоцелевого тестового исследовательского реактора малой мощности с легководным теплоносителем сверхкритических параметров. Теплоэнергетика. 2023;5:5–22. DOI: https://doi.org/10.56304/S0040363623050065
ГОСТ 23082-78. Реакторы ядерные. Термины и определения. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200015295 (дата обращения 20.10.2024).
Лапин А.С., Бландинский В.Ю., Невиница В.А., Пустовалов С.Б., Седов А.А., Субботин С.А., Фомиченко П.А. Нейтронно-физические особенности реактора МТИР-СКД как экспериментальной базы для отработки перспективных легководных реакторных технологий. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2024;3:18–31. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.02
Бать Г.А., Коченов А.С., Кабанов Л.П. Исследовательские ядерные реакторы: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат. 1985, 278 с.
Алексеев А.В., Дреганов О.И., Ижутов А.Л., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Результаты эксперимента «кризис стационарный» в канале реактора МИР. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2019;2:128–139. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2019.2.11
Бемерт Ю., Юттнер К., Райнфрид Д. Эксперименты по моделированию скачкообразных изменений мощности для выявления повреждаемости твэлов ВВЭР. Атомная энергия. 1989;67(1):49–51. URL: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1722/1702 (дата обращения 20.10.2024).
Бурукин А.В., Грачев А.Ф., Калыгин В.В., Овчинникова В.А., Смирнов В.П. Испытания в реакторе «МИР» твэлов ВВЭР в режимах со скачкообразным увеличением мощности. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2008;2:66–73. EDN: JTWNCJ. URL: https://elibrary.ru/jtwncj (дата обращения 20.10.2024).
Старков В.А., Федосеев В.Е., Шишин В.Ю. Моделирование условий и результаты петлевых испытаний модифицированных твэлов реактора СМ в обоснование их работоспособности. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2013;2:105–113. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2013.2.13
Цыканов В.А., Клинов А.В., Старков В.А., Святкин М.Н., Чечеткина З.И., Карташев Е.Ф., Лукичев В.А., Морозов А.В., Волков В.С. Основные итоги первого этапа модернизации активной зоны СМ. Атомная энергия. 2007;102(2):87–92. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2343 (дата обращения 20.10.2024).
Середкин С.В., Марихин Н.Ю., Калинина Н.К., Нагайцев В.Г., Белозерова А.Р. Испытания в реакторе СМ образцов сталей внутрикорпусных устройств реактора ВВЭР. Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» (отчет об основных исследовательских работах, выполненных в 2019 г.). Под общей редакцией В.В. Калыгина. Димитровград, 2020. С. 25–27. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44077050&selid=44077134 (дата обращения 20.10.2024).

ВВЭР-СКД МТИР-СКД легководный реактор сверхкритические параметры теплоносителя тестовый реактор исследовательский реактор

Ссылка для цитирования статьи: Лапин А.С., Бландинский В.Ю., Невиница В.А., Пустовалов С.Б., Седов А.А., Субботин С.А., Фомиченко П.А. Расчетное исследование экспериментальных возможностей реактора МТИР-СКД. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2025. – № 1. – С. 7-23. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.1.01 .

Открыть PDF файл