PRoAtom

(Всего: 0)
от на 30/09/2021

Уважаемый Марк Николаевич,интересно узнать с высоты Вашего 93-летнего опыта напутствие для потомков по такому делу: развивать ли "внутрикассетную гетерогенность" или нет?
Суть в следующем. Увеличение объёма реактора - и мощности теплосъёма - дает возможность снижать концентрацию плутония в уране-238 при которой реактор имеет критичность. В первом приближении достаточное обогащение урана-235 снижается обратно пропорционально корню кубическому из обьёма: увеличили с 10 литров до 10 кубометров - обогащение можно снизить со 100% до чуть выше 10% /всё что выше - запас реактивности на выгорание/. Однако при этом смягчается спектр нейтронов и снижается КВ: чем больше гомогенный реактор, тем он мощнее, в том числе на килограмм плутония-239, но тем ниже КВ.
Давно, ещё в монографии С.М.Фейнберга высказана мысль: большой реактор может быть суммой нескольких малых, размещённых в одном корпусе. Но обсуждение технологических преимуществ и недостатков такого решения выходит за рамки монографии - сказано в ней.
В реакторе БН-800 несколько сотен кассет. Соответственно, идея "внутрикассетной гетерогенности" позволяет иметь в большом реакторе столь же высокий КВ как и в малом. Но много околокритичных масс в одном корпусе мы уже проходили на примере РБМК-1000 который проявил недостатки этого решения в Чернобыле.
Видимо, важен фактор: сколько органов регулирования, стержней с обогащённым Бором-10, приходится на одну локальную критмассу. В физически малом реакторе - все стержни. В физически большом с малой утечкой во внешнюю зону воспроизводства - один стержень на 10 околокритичных масс получится если ничего не менять. Если добавить борных стержней до 1:1 - тогда они "съедят" весь выигрыш от ВКГ. Или стержни должны представлять собой кассеты с ураном-238 каждая выдвигаемая по высоте реактора для регулировки критичности?
В США на примере не построенного "CRBRP" насчитали: для гомогенного варианта КВ=1,15 в начале цикла на оружейном плутонии и 1,08 в равновесном цикле. Это было меньше заданного техзаданием КВ=1,2 что стало одной из причин отмены строительства.
Не известно точно, но вероятно - что уже после отмены, проектировщики посчитали вариант ВКГ: зная что строить не будут и что отвечать не придётся если он взлетит. Получилось: КВ=1,29 начального цикла и КВ=1,24 на равновесном изотопном составе плутония при оксидном топливе. То же что и в "Суперфениксе" расчётная величина по проекту.
Ваше мнение: делать ВКГ или не отходить первые годы от гомогенного варианта активной зоны быстрого натриевого реактора на МОХ-топливе, БН-1200 в частности.
С уважением, Денис Владимирович.