Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Минимизация запаса реактивности реактора типа БН-1200: возможность и целесообразность

17.09.2026 2026 - №03 Актуальные проблемы ядерной энергетики

Б.А. Васильев Е.В. Богданова А.В. Киселев

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.3.01

УДК: 621.039.51

Обсуждается задача минимизации запаса реактивности реактора на быстрых нейтронах большой мощности (типа БН-1200). Отмечено, что минимизация запаса реактивности по сути сводится к минимизации потери реактивности при выгорании топлива. Представлены технические решения, обеспечившие снижение запаса реактивности при выгорании топлива в проекте реактора БН-1200 по сравнению с этим параметром в реакторах БН-600 и БН-800. Дополнительно к этому рассмотрены способы, позволяющие уменьшить потерю реактивности при выгорании топлива и свести запас реактивности к минимуму. Оценено, что с учетом неопределенностей оценки запаса реактивности в реакторах БН-600, БН-800 минимальный запас реактивности на выгорание топлива в реакторе типа БН-1200 может быть около 0,3% Δk/k, а минимальный запас реактивности, который необходимо учитывать в анализах безопасности реактора, должен быть принят на уровне 0,5% Δk/k. Выполнен анализ эффективности достижения минимально возможного запаса реактивности, показавший относительно малое влияние возможной на практике минимизации запаса реактивности на показатели безопасности реактора и большую значимость минимизации в экономическом плане в случае значительного исходного запаса реактивности.

Ссылки

  1. Vasiliev B.A., Belov S.B., Kiselev A.V., Eliseev V.A., Khomiakov Iu.S., Rodina E.A. Unification of the BN-1200 reactor core designs with MOX and MNUP fuel. Nuclear Engineering and Design. 2021;382:111387. DOI: https://DOI.org/10.1016/j.nucengdes.2011.111387
  2. Vasiliev B.A., Farakshin M.R., Belov S.B., Kiselev A.V., Klinov D.A., Gulevich A.V., Eliseev V.A., Malyshev I.V. Specific features of BN-1200 core in case of use of nitride or MOX fuel. International Conference on «Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development», Yekaterinburg, Russian Federation, 26–29 June 2017, IAEA-CN245-408.
  3. Белов С.Б., Васильев Б.А., Кузнецов А.Е., Фаракшин М.Р. Реализация задач БН-800 в отработке элементов замкнутого ЯТЦ. Атомная энергия. 2025;138(1-2):31–37. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5467 (дата обращения 10.08.2026).
  4. Kuznetsov A.E., Vasilev B.A., Farakshin M.R., Belov S.B., Sheryakov V.S. The BN-800 core with MOX fuel. International Conference on «Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development», Yekaterinburg, Russian Federation, 26–29 June 2017, IAEA-CN245-405.
  5. Ярославцева Л.Н. Комплекс программ JAR для расчета нейтронно-физических характеристик ядерных реакторов. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика и техника ядерных реакторов. 1983;8(37):41–43.
  6. Родина Е.А., Егоров А.В., Рачков В.И., Хомяков Ю.С. Моделирование и сравнительный анализ перехода в равновесный режим активной зоны БН-1200 с гомогенной и гетерогенной компоновкой. Сборник докладов отраслевой научно-технической конференции «Замыкание топливного цикла ядерной энергетики на базе реакторов на быстрых нейтронах», Сочи, 28–29 октября 2021, c. 124–136.
  7. Васильев Б.А., Фаракшин М.Р., Белов С.Б., Радионычева А.А., Киселев А.В., Кузнецов А.Е. Повышение эффективности использования топлива в реакторах БН путем введения в активную зону аксиальной воспроизводящей прослойки. Научно-техническая конференция АО «ТВЭЛ» «Ядерное топливо нового поколения для АЭС. Результаты разработки, опыт эксплуатации и направления развития» (НТК-2016). 16–17 ноября 2016 г., Москва, АО «ВНИИНМ».
  8. Poplavsky V.M., Matveev V.I., Eliseev V.A., Kuznetsov I.A., Volkov A.V., Shvetsov Y.E., Khomyakov Y.S., Tsiboulia A.M. Studies on Influence of Sodium Void Reactivity Effect on the Concept of the Core and Safety of Advanced Fast Reactor. Journal of Nuclear Science and Technology. 2011;48(4):538–546. DOI: https://doi.org/10.1080/18811248.2011.9711731
  9. Васильев Б.А., Кузавков Н.Г., Мишин О.В., Радионычева А.А., Фаракшин М.Р., Бибилашвили Ю.К., Иванов Ю.А., Медведев А.В., Митрофанова Н.М., Целищев А.В., Забудько Л.М., Матвеев В.И., Хомяков Ю.С., Черный В.А. Опыт и перспективы модернизации активной зоны реактора БН-600. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2011(1):158–168. EDN: OGKDUL. URL: https://static.nuclear-power-engineering.ru/journals/2011/01.pdf (дата обращения 10.08.2026).
  10. Belov S.B., Vasilyev B.A., Farakshin M.R., Radionycheva A.A. Arrangement of the BN-600 reactor core refueling at transition to the increased fuel burnup. International Conference on «Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development», Yekaterinburg, Russian Federation, 26–29 June 2017, IAEA-CN245-386.
  11. Моисеев А.В., Семенов М.Ю., Хомяков Ю.С., Желтышев В.А., Мальцев В.В., Росляков В.Ф., Белов А.А., Селезнев Е.Ф., Васильев Б.А., Фаракшин М.Р. Экспериментальное и расчетное обоснование баланса реактивности и распределения энерговыделения в активной зоне БН-600. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2011(1):130–144. EDN: OGKDTR. URL: https://static.nuclear-power-engineering.ru/journals/2011/01.pdf (дата обращения 10.08.2026).
  12. Клинов Д.А., Семенов М.Ю., Михайлов Г.М., Перегудов А.А., Мишин В.А., Соломонова Н.В., Крюков А.Н., Фаракшин М.Р., Белов С.Б., Кузнецов А.Е., Игнатьев В.Н., Дубовой Г.Ю. Расчетно-экспериментальный анализ нейтронно-физических характеристик БН-800 в период перехода на загрузку смешанным оксидным уран-плутониевым топливом. Атомная энергия. 2023;135(1-2):3–10. URL: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5314 (дата обращения 10.08.2026).
  13. Кулабухов Ю.С., Росляков В.Ф., Фаракшин М.Р., Матвиенко И.П., Суворов В.Д., Ткачук H.H. Экспериментальное определение относительного термического смещения органов СУЗ на реакторе БН-600. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерная техника и технология. 1990;1:47–51.
  14. Данилычев А.В., Елистратов Д.Г., Стогов В.Ю., Черный В.А., Белов С.Б., Васильев Б.А., Фаракшин М.Р., Воронов С.А. Погрешность расчета эффектов реактивности в быстрых реакторах и ее влияние на оценку последствий основных аварий (анализ тестовой модели МАГАТЭ). Атомная энергия. 2004;97(5):323–333. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3388 (дата обращения 10.08.2026).
  15. Селезнев Е.Ф. Кинетика реакторов на быстрых нейтронах. М.: Наука, 2013, с. 82–116.
  16. Лукьянов Д.А., Кудряев А.А. Анализ флуктуаций мощности и реактивности РУ БН-800 по показаниям системы диагностирования реакторной установки (СДРУ). Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2024;4:87–97. EDN: LGAUJA. URL: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2024/issue2024-4-87-97.pdf (дата обращения 10.08.2026).
  17. Болнов В.А., Богданова Е.В., Малкин С.А. Результаты валидации моделей, разработанных на базе программы BURAN. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2022;4:176–184. EDN: AJVFGA. URL: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2022/issue2022-4-176-184.pdf (дата обращения 10.08.2026).
  18. Adamov E.O., Ashurko Yu.M., Egorov A.V., Khomyakov Yu.S., Muratov A.G., Orlov M.A., Orlov V.V., Rachkov V.I., Shvetsov Yu.E., Suslov I.R., Volkov A.V. Minimisation of Reactivity Margin for Equilibrium Core of Liquid Metal Cooled Fast Reactors. International Conference on «Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development», Yekaterinburg, Russian Federation, 26–29 June 2017, IAEA-CN245-131.

реактор БН МОКС-топливо СНУП-топливо коэффициент воспроизводства активной зоны запас реактивности выгорание топлива минимизация потери реактивности безопасность экономичность

Ссылка для цитирования статьи: Васильев Б.А., Богданова Е.В., Киселев А.В. Минимизация запаса реактивности реактора типа БН-1200: возможность и целесообразность. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2026. – № 3. – С. 7-26. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.3.01 .

Открыть PDF файл