BR-5 (reaktor)

BR-5 er en atomreaktor med hurtig neutronforskning  med et natriumkølemiddel. Det blev bygget og drevet på IPPE , Obninsk , fra 1959 til 2002 .

BR-5 er den første natriumreaktor med ikke-nul effekt i USSR og Europa . I 1973, efter genopbygning og effektforøgelse , fik reaktoren et nyt navn BR-10 .

Historie

BR-2

Behovet for at skabe en natriumkølet hurtig neutronreaktor blev realiseret i USSR i 1956 efter fiaskoen i BR-2- projektet  - en hurtig reaktor, hvor kviksølv blev brugt som kølemiddel . Under driften af ​​BR-2 blev der fundet korrosionsskader på beklædningen af ​​brændstofelementerne ( brændselsstave ), hvorigennem plutonium kom ind i kølevæsken. Af disse grunde blev driften af ​​BR-2-reaktoren afsluttet. [1] [2] BR-2 fungerede kun i omkring et år.

Design

I stedet for den demonterede BR-2 i bygning nr. 85 af IPPE blev en ny hurtig reaktor BR-5 skabt. Flydende natrium blev brugt som kølemiddel, og PuO 2 blev brugt som brændstof til den første belastning . Design, udstyrsfremstilling, konstruktionsarbejde og idriftsættelse blev afsluttet på mindre end fire år, og i 1959 nåede BR-5 en designkapacitet på 5 MW (termisk).

BR-5-reaktorens hovedopgave var i praksis at udarbejde elementerne i teknologien til fremtidens kraft- og militære hurtige reaktorer - pumper, varmevekslerudstyr, natriumudstyr, brændselsceller, kontrol- og beskyttelsessystemer og meget mere. Derfor var udvidet avl af plutonium ikke forudset i BR-5.

BR-5-projektet blev udarbejdet af designteamet af TsNII-58 , et forsvarsinstitut overført i slutningen af ​​1950'erne til OKB-1 af S.P. Korolev [3] . Kontrol over designarbejdet blev udført af superviserende gruppe fra IPPE.

Milepæle

• Design og konstruktion
  • 1956 - udvikling af tekniske specifikationer for design af BR-5-reaktoren.
  • 1956-1957 - oprettelse af BR-5 reaktorprojektet.
  • 1957-1958 - produktion og installation af BR-5 udstyr i bygningen af ​​den lukkede BR-2 reaktor.
  • 25. juli 1958 - fysisk opsendelse af BR-5-reaktoren uden kølevæske.
  • 27. januar 1959 - den fysiske lancering af BR-5-reaktoren med et kølemiddel, den dato, hvor reaktoren begyndte at fungere.
• Udnyttelse
  • 21. juli 1959 - nåede designkapaciteten på 5 MW (termisk).
  • Indtil 1964 arbejdede han på plutoniumoxidbrændstof.
  • 1965-1971 - urancarbid brændstof.
  • 1973 - rekonstruktion af BR-5-reaktoren og dens transformation til BR-10-reaktoren.
  • 1973-1979 - plutoniumoxidbrændstof.
  • 1983-1997 - uraniumnitrid brændstof.
  • 4. oktober 2002 - færdiggørelse af BR-10 reaktoren.
• Demontering

Kort beskrivelse

Rekonstruktion og konvertering til BR-10

I maj (ifølge andre kilder, i juni) 1971 blev BR-5-reaktoren lukket ned til genopbygning for at øge dens effekt til 10 MW (termisk). [4] Inden for to år blev næsten alt reaktorens hovedudstyr udskiftet, inklusive pumper og sløjfekanaler, yderligere biologisk afskærmning blev installeret, og nye brændselselementer blev fremstillet. Det blev også besluttet at opgive brugen af ​​natrium-kalium-legering i den anden sløjfe af reaktoren. Forskellige virksomheder og organisationer, der var en del af Sredmash, deltog i disse værker - såsom Ordzhonikidze-anlægget , VNIINM , NIIEFA og mange andre.

I maj 1973 blev den moderniserede reaktor, kaldet BR-10, fysisk opsendt. Det blev konstateret, at reaktoren ikke kunne fungere ved en effekt, der oversteg 6-6,5 MW (termisk). I perioden fra 1979 til 1983 fortsatte ombygningen af ​​anlægget, hvilket til sidst gjorde det muligt at nå en kapacitet på 8 MW (termisk). Begyndende i 1983 , indtil slutningen af ​​dens levetid, kørte BR-10-reaktoren på uranmononitridbrændstof .

Nedlukning

I december 2002 blev driften af ​​BR-10 indstillet. Reaktoren blev sat på en endelig nedlukning, og forberedelserne til dens nedlukning begyndte. [5] Forberedende arbejde omfattede aftapning af brændstof til kernen , dræning af natrium fra kredsløbene og andre operationer.

BR-10 dekommissioneringsprojektet blev godkendt i 2008 . Projektet sørger for færdiggørelsen af ​​demonteringen af ​​udstyret til alle systemer, med undtagelse af selve reaktoren, inden 2020 . Reaktoren vil forblive under overvågning i 50 år. I løbet af denne tid vil dens aktivitet falde til værdier, der tillader demontering af reaktoren på en sikker måde. [6]

De vigtigste resultater af arbejdet

Under driften af ​​BR-5 (BR-10) reaktoren blev natriumkølevæsketeknologien til atomreaktorer udviklet, og ydeevnen af ​​tre forskellige brændselssammensætninger blev testet: PuO 2 , UC og UN. Mere end 200 eksperimentelle samlinger med forskellige brændstof, strukturelle og absorberende materialer blev bestrålet. [7] BR-5 (BR-10) blev brugt som et teststed for skabelsen af ​​de første brændstofbeklædningstæthedskontrolsystemer til hurtige natriumreaktorer.

I det medicinske kompleks forbundet med BR-5 (BR-10) blev omkring 500 kræftpatienter i perioden fra 1985 til 2001 behandlet med strålebehandlingsmetoder . [otte]

Bemærkelsesværdige hændelser

1961

Reaktoren blev lukket ned i seks måneder på grund af en stigning i kølevæskens aktivitet forårsaget af frigivelsen af ​​fissionsfragmenter fra brændselsstavene ind i den. Før reaktoren blev sat i drift igen, blev brændselsstavene, kernen og det primære kredsløb dekontamineret . [9]

1984

Reaktoren blev tvunget til at lukke ned i tre måneder på grund af uagtsomhed fra en af ​​de ansatte, som glemte at tage et bundt nøgler til lejligheden op af lommen på overalls , da han arbejdede på reaktorlåget. Nøglerne faldt ud og sad fast i en spalte i området af regulatorerne, hvilket forstyrrede den normale drift af installationen. For at udtrække nøglerne var det nødvendigt at lave specielle mekaniske enheder. [ti]

1986

Den 25. april udbrød der i et af rummene en brand i natrium, der lækkede fra rørledningen på grund af en fejl fra personalet. Ilden blev hurtigt slukket. Før reaktoren returneres til arbejde, var det nødvendigt at udskifte de beskadigede kabler. [elleve]

Links

• Forskningsreaktor BR-5
• IAEA-publikation IAEA-TECDOC-1531 "Fast Reactor Database", s. 266-269
• Jubilæumskonference "Fra forskning ved BR-5 (BR-10) reaktoren til projekter med demonstrations- og power-hurtige reaktorer"

Noter

1. ↑ Jubilæumssamling. Om historien om oprettelsen og driften af ​​den hurtige neutronforskningsreaktor BR-5 (BR-10). 1959-2009 Artikler, erindringer, fotografiske dokumenter. / Statens videnskabelige center i Den Russiske Føderation-IPPE opkaldt efter A. I. Leipunsky. - Obninsk, SSC RF-IPPE, 2009. - S.3.
2. ↑ Der er et andet synspunkt om årsagerne til at lukke BR-2-reaktoren, hvilket er, at hovedprogrammet for fysiske målinger ved BR-2-reaktoren blev afsluttet, hvilket gjorde det muligt at træffe en beslutning om dens større rekonstruktion. . Se fx værket af E. A. Stumbur , udarbejdet i 1997 og udgivet i åben presse som en del af jubilæumssamlingen.
3. ↑ En opgave af særlig national betydning: Fra historien om skabelsen af ​​atommissilvåben og de strategiske missilstyrker (1945-1959): Lør. dok. / comp.: V. I. Ivkin, G. A. Sukhina. — M  .: ROSSPEN , 2010. — 1207 s. - ISBN 978-5-8243-1430-4 .
4. ↑ Jubilæumssamling, s. 47,51.
5. ↑ BR-10 - testplads for outputteknologier . Hentet 8. april 2017. Arkiveret fra originalen 9. april 2017. (ubestemt)
6. ↑ Jubilæumssamling, s.70.
7. ↑ Jubilæumssamling, s.64-65.
8. ↑ Jubilæumssamling, s.66.
9. ↑ IAEA-publikation IAEA-TECDOC-1531 "Fast Reactor Database", Side 266 . Hentet 8. marts 2009. Arkiveret fra originalen 31. marts 2017. (ubestemt)
10. ↑ Jubilæumssamling, s.58.
11. ↑ Jubilæumssamling, s.59.