БОР-60 |
Тип реактора |
на быстрых нейтронах |
Предприятие-разработчик |
НИИАР |
Строительство первого образца |
1965-1968 |
Пуск |
1968 |
БОР-60 — (быстрый опытный реактор, 60 мегаватт) многоцелевой научно-исследовательский реактор на быстрых нейтронах в НИИАР, г. Димитровград. Строительство начато в 1965 году, в 1968 произведен физический пуск, через год — энергетический[1]. Используется для изучения новых видов ядерного топлива, создания новых конструкционных материалов и теплоносителей ядерных реакторов, производства и изучения изотопов, испытаний оборудования для атомных электростанций.
Наряду с многоцелевым исследовательским реактором ВК-50 (электрической мощностью 50 МВт), один из двух реакторов в НИИАР, вырабатывающих электроэнергию.
Реактор БОР-60 (разработчик проекта РУ — АО «ОКБ Гидропресс») представляет собой следующую ступень в освоении технологии быстрых натриевых реакторов после реактора БР-5,и разрабатывался с более широкими возможностями по проведению различных исследований.
Опыт, полученный в процессе разработки, строительства и эксплуатации реакторов БР5/10 и БОР-60, позволил в начале 60-х годов прошлого столетия приступить к проектированию и созданию опытно-промышленного реактора БН-350.
С 2010 по 2020 были выполнены работы по техническому перевооружению и продлению срока эксплуатации реакторной установки. По результатам комплексного обследования систем, важных для безопасности реактора, срок эксплуатации продлён до 31 декабря 2025 года.[2] В настоящее время на территории НИИАР ведется строительство нового реактора МБИР на замену БОР-60.
Основные характеристики реактора
Топливом является оксид урана (обогащенный до 45-90 % по урану-235) или смесь оксидов урана и плутония. АЗ имеет высоту 45 см и диаметр 40 см. В качестве теплоносителя используется натрий, нагреваемый с 330°С до 530°С.[3]
Характеристика
|
Величина
|
Тепловая мощность реактора
|
60 МВт
|
Электрическая мощность
|
12 МВт
|
Максимальная плотность нейтронного потока,
|
3,7⋅1015
|
Расход натрия через реактор, м3/ч
|
до 1100
|
Скорость натрия в АЗ, м/с
|
до 8
|
Средняя энергия нейтронов, МэВ
|
до 0,4
|
Расход натрия в двух петлях второго контура, м3/ч
|
до 1400
|
Продолжительность микрокампании, суток
|
до 90
|
Скорость набора повреждающей дозв, сна/год
|
до 20
|
Активная зона
Характеристика
|
Величина
|
Количество ячеек
|
265
|
Количество ячеек для ТВС
|
156
|
Количество ячеек для СУЗ
|
7
|
Количество ячеек инструментировнных
|
1
|
Количество штатных ТВС
|
85-124
|
Максимальное количество экспериментальных нетопливных сборок в АЗ
|
12
|
Экспериментальные возможности реактора
- В различные ячейки реактора может быть загружено большое количество экспериментальных сборок, при этом величина плотности потока нейтронов (Fn) в отдельных ячейках может отличаться более чем в 3 раза при максимальном значении (при тепловой мощности 60МВт и компактной загрузке реактора).
- В АЗ возможно одновременное размещение до 12 экспериментальных облучательных устройств (ОУ) с конструкционными материалами.
- Количество экспериментальных ТВС с перспективными топливными композициями в активной зоне и ОУ с конструкционными материалами в боковом экране практически не регламентируется.
- В реакторе имеется специальный термометрический канал, позволяющий размещать экспериментальные устройства непосредственно в активной зоне с выводом информации об условиях облучения материалов по линиям связи.
- Реактор оснащён также двумя горизонтальными (ГЭК) и 9-ю вертикальными (ВЭК) каналами, расположенными за корпусом реактора.
- Накоплен большой опыт по созданию и использованию различных инструментованных экспериментальных устройств, в том числе петель-ампул с принудительной и естественной циркуляцией, использующих в качестве теплоносителя натрий и тяжёлые металлы.
Производство радионуклидной продукции
В реакторе БОР-60 ведется наработка Sr-89 и Gd-153, которые являются одними из основных изотопов, включенных в номенклатуру планируемого к созданию в Димитровграде Федерального Центра медицинской радиологии. В отдельные микрокампании реактора загрузка активной зоны нетопливными экспериментальными ОУ составляла максимально разрешенное количество 12 шт, максимальная загрузка бокового экрана экспериментальными ОУ достигала 8 шт.
Основные направления исследования
- Исследования деформации радиационного роста и радиационной ползучести трубчатых образцов циркониевых сплавов в областях температур С и °С;
- Экспериментальные исследования термической стабильности радиационного роста и радиационных повреждений структуры плоских и криволинейных (сегментных) образцов циркониевых сплавов при температуре облучения 330 С;
- Исследование материалов ВКУ для обоснования работоспособности ВВЭР со сроком эксплуатации 60 лет при температуре облучения образцов 340ºС до повреждающей дозы 70 сна;
- Реакторные испытания образцов кремнистых сталей марок 10Х15Н9С3Б1-Ш (ЭП302-Ш) и 04Х15Н11С3МТ- ВИ при двух уровнях температуры до повреждающей дозы 34 сна и чугуна СПЧФ до повреждающей дозы 5-6 сна для сравнительных исследований деградации физико-механических свойств под воздействием реакторного облучения;
- Исследования внутриреакторной длительной прочности материалов оболочек твэлов реактора СВБР-100 (сталь ЭП-823Ш) при температуре ºС;
- Реакторные испытания капсул с образцами гидрида гафния в активной зоне реактора БОР-60 при температурах (500±20) С и (600±30) С;
- Ресурсные испытания макетов твэлов РУ СВБР-100 при температуре внутренней поверхности оболочки твэла в горячем пятне на первом этапе испытаний 500±30ºС и линейных нагрузках 350 Вт/см;
- Реакторные испытания 19-ти твэльной разборной ЭТВС в обоснование работоспособности:
- твэла с виброуплотнённым МОКС-топливом с различными вариантами расположения в твэлах теплоизоляторов- геттеров;
- твэла с таблеточным МОКС-топливом, изготовленным в ОАО «ГНЦ НИИАР».
Практическое экспериментальное обоснование новых технологий
- Экспериментальное обоснование материалов БН-К;
- Эксперименты по обоснованию конструкционных материалов реактора СВБР;
- Эксперименты по обоснованию конструкционных материалов реактора БРЕСТ-ОД;
- Эксперименты по обоснованию плотного топлива;
- Эксперименты в обоснование новых материалов для тепловых реакторов.
См. также
Примечания
Литература
- Г. И. Гаджиев, И. Ю. Жемков, «Обзор исследований нейтронно-физических характеристик, выполненных при пуске реактора БОР-60» — НИИАР, 2011 (Глава 2 Пуски быстрых реакторов)
Ссылки