Онлайн заправка

Усовершенствованный испытательный реактор Национальной лаборатории Айдахо исследует способы переработки отработанного ядерного топлива.

В ядерной энергетике онлайн -дозаправка — это метод замены топлива ядерного реактора , когда реактор находится в критическом состоянии . Это позволяет реактору продолжать вырабатывать электроэнергию во время плановой перегрузки топлива и, следовательно, повысить эксплуатационную готовность и рентабельность станции.

Преимущества онлайн-заправки

Онлайн-дозаправка позволяет ядерному реактору продолжать вырабатывать электроэнергию в периоды плановой дозаправки и, следовательно, повышает эксплуатационную готовность и, следовательно, экономичность станции. Кроме того, это обеспечивает большую гибкость в графиках дозаправки реактора, заменяя небольшое количество твэлов за раз, вместо высокоинтенсивных автономных программ дозаправки. ^[1]

Возможность дозаправки реактора во время выработки электроэнергии имеет наибольшие преимущества там, где дозаправка требуется с высокой частотой, например, при производстве плутония, пригодного для ядерного оружия , во время которого требуется топливо с низким выгоранием из-за коротких периодов облучения в реакторе. ^[2] И наоборот, частая перегруппировка топлива внутри активной зоны может сбалансировать тепловую нагрузку и обеспечить более высокое выгорание топлива, тем самым снижая как потребность в топливе, так и, следовательно, количество высокоактивных ядерных отходов, подлежащих захоронению. ^[3]

Хотя онлайн-дозаправка, как правило, желательна, она требует конструктивных компромиссов, а это означает, что она часто неэкономична. Это включает в себя дополнительную сложность оборудования для дозаправки и необходимость создания в нем давления во время дозаправки реакторов с газовым и водоохлаждаемым топливом. Оборудование онлайн-дозаправки реакторов Магнокс оказалось менее надежным, чем реакторные системы, и ретроспективно его использование было расценено как ошибка. ^[4] Реакторы с расплавленными солями и реакторы с галечным слоем также требуют онлайнового оборудования для обработки и обработки топлива для замены топлива во время работы. ^[5]

Проекты реакторов с онлайн-дозагрузкой

Реакторы с возможностью онлайн-дозаправки на сегодняшний день обычно охлаждаются либо жидким натрием, либо газовым охлаждением, либо водой в каналах под давлением. Реакторы с водяным охлаждением, использующие сосуды под давлением, например, реакторы PWR и BWR и их потомки поколения III , непригодны для онлайн-дозаправки, поскольку давление теплоносителя сбрасывается, чтобы обеспечить разборку корпуса под давлением, и, следовательно, требуется серьезная остановка реактора. ^[6] Обычно это проводится каждые 18–24 месяца.

Известные прошлые и настоящие проекты атомных электростанций, в которых была предусмотрена возможность дозаправки в режиме онлайн, включают:

• Реакторы CANDU : Реакторы канадской конструкции с тяжеловодным охлаждением и замедлителем на природном уране. Действует с 1947 г. по настоящее время.
• Реакторы Magnox : реакторы британской разработки на природном уране с графитовым замедлителем и охлаждением CO ₂ . Эксплуатировался в 1954–2015 гг.
• Реакторы РБМК : Реакторы российского дизайна с кипящим водным охлаждением и графитовым замедлителем на обогащенном урановом топливе. Действует с 1954 г. по настоящее время.
• Реакторы UNGG : реакторы французской разработки на природном урановом топливе с графитовым замедлителем и охлаждением CO ₂ . Эксплуатировался с 1966 по 1994 год.
• БН-350 ; Реакторы БН-600 и БН-800 : быстрый реактор-размножитель с натриевым теплоносителем российского дизайна. Действует с 1973 г. по настоящее время.
• Реакторы AGR (усовершенствованные с газовым охлаждением): реакторы с графитовым замедлителем и топливом из обогащенного урана британской конструкции, охлаждаемые CO ₂ . Действует с 1976 г. по настоящее время.

Существует ряд запланированных проектов реакторов, которые включают возможность онлайн-дозаправки, включая реакторы с галечным слоем и реакторы с расплавленной солью поколения IV .

Рекомендации

1. «Стратегия оптимизации простоев атомной электростанции» (PDF) . МАГАТЭ . Проверено 4 июля 2015 г.
2. «Плутоний». www.world-nuclear.org . Проверено 4 июля 2015 г.
3. «Обзор ядерного топливного цикла». www.world-nuclear.org . Проверено 4 июля 2015 г.
4. Роберт Хоули - бывший генеральный директор Nuclear Electric и British Energy (2006). «Атомная энергетика в Великобритании - прошлое, настоящее и будущее». Ежегодный симпозиум Всемирной ядерной ассоциации . Архивировано из оригинала 14 декабря 2008 года. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
5. Кадак, Эндрю (2005). «Будущее ядерной энергетики: реакторы с галечным слоем» (PDF) . Массачусетский технологический институт . Проверено 4 июля 2015 г.
6. «Ядерные реакторы | Атомная электростанция | Технология ядерных реакторов» . www.world-nuclear.org . Проверено 4 июля 2015 г.