Поколения ядерных реакторов. Лекция 6

ВЫБРАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОКОЛЕНИЯ 4
* high = 7-15 Mpa; + = with some U-235 or Pu-239; ** 'battery' model with long cassette core life (15-20 yr)
or replaceable reactor module.

MAGNOX, GCR (gas cooled reactor)
Топливо в виде блочков из металлического урана естественного обогащения помещается в оболочку из сплава магния. Собранные твэлы помещены в кладку из графита (замедлитель). Теплоноситель – CO2 под давлением 2 МПа. Температура на выходе 360°C, КПД 31 %. Строились в Великобритании (1956 – 1971 г).

AGR (advanced gas reactor)
Цели при постройке – замена реакторов MAGNOX на высокоэффективные энергетические путем повышения выгорания и КПД. Топливо UO2 с обогащением 2 – 3 %, оболочка твэл - нержавеющая сталь, замедлитель – графит. Теплоноситель – CO2 под давлением 4.1 МПа, температура на выходе 650°C, КПД 42 %.
Всего работают AGR+MAGNOX 18 (2008 год) блоков на 10,8 ГВт.

PMR – prismatic modular reactor или GT – MHR
Используются призматические твэлы, прямой цикл с газовой турбиной, что позволит достигнуть КПД 48 %, теплоноситель – гелий). Модульная конструкция и длительная компания реактора позволит поставку установок в неядерные страны.

PBMR – pebble bed modular reactor
Электрическая мощность 170 МВт. Активная зона диаметром 3.7 м и высотой 9.0 м разделена на части графитовой кладкой для свободного хода регулирующих стержней. При полной загрузке в реакторе находится 456000 шаровых твэлов охлаждаемых потоком гелия под давлением 8.4 МПа. Температура теплоносителя на входе 500°C, на выходе 900°C. Применяется непрерывная перегрузка.

VHTR (very high temperature reactor)
Мощность 600 МВт с гелиевым теплоносителем. Температура теплоносителя на выходе 1000°C. Такой уровень температуры позволит получить высокий КПД при использовании газовой турбины, а также использовать тепло в промышленных целях и для производства водорода. Развитие технологии предполагается через 17 лет.