MBIR

MBIR er en fjerde generations multi-formål hurtig-neutron forskningsreaktor under  opførelse i Rusland i Dimitrovgrad (JSC "SSC RIAR ") [1] .

Byggeriet begyndte i 2015; idriftsættelsen af ​​reaktoren er planlagt til 2028 [2] .

Formålet med MBIR-konstruktionen er at skabe en højflux hurtig neutronforskningsreaktor med unikke forbrugeregenskaber til implementering af følgende opgaver: udføre reaktor- og post-reaktorforskning, generering af elektricitet og varme, udvikling af nye teknologier til produktion af radioisotoper og modificerede materialer. Hovedformålet med MBIR-reaktoren er at udføre massereaktorforsøg af innovative materialer og prototyper af kerneelementer til kernekraftsystemer af 4. generation, herunder hurtige neutronreaktorer med brændselskredsløbslukning, samt termiske reaktorer af små og mellemstore kraft.

Med hensyn til dens funktionalitet dækker MBIR fuldt ud BOR-60- reaktorens muligheder . Når MBIR sættes i aktiv drift, stoppes BOR-60 reaktoren.

Det er planen at oprette et internationalt forskningscenter på basis af MBIR.

Funktioner

MBIR er unik ikke kun i det lille antal af sådanne installationer, men også i ideologi og design. Enhver forskningsreaktor udfører tre opgaver:

• bestråling af materialer og samlinger til forskning efter reaktor;
• studere opførsel af materialer og samlinger direkte i reaktoren (instrumenterede samlinger);
• output af neutron/neutrinostråling til laboratoriefaciliteter omkring.

Valget af reaktordesign begrænser dog kraftigt forskningsområdet til netop et sådant design. Det vil sige, at det er umuligt at studere problemerne med hurtige reaktorer i et vandkølet-modereret anlæg. Eller spørgsmål om blykorrosion under bestrålingsforhold i en natriumreaktor. Eller højtemperaturbestandighed af materialer i en reaktor med en maksimal driftstemperatur på 500 °C.

MBIR løser disse tre opgaver på én gang. Særlige kanaler passerer gennem sin kerne, hvor det er muligt at installere en separat sløjfe med sin egen kølevæske, sin egen brændstofsamling, sin egen temperatur. Forskere i den samme reaktor kommer således til at eksperimentere med en lang række atomkraftværkskoncepter. En sådan tilgang med modulære plug-in loops gør det også muligt at studere nødforhold, for eksempel brud på brændstofelementer i en loop eller luftindtrængning i natrium.

Konstruktion

MBIR RNU omfatter et reaktoranlæg med to natriumkølekredsløb og et tredje damp-vand-kredsløb, et dampturbineanlæg, transport- og teknologiske systemer, sløjfeinstallationer, vertikale og horisontale eksperimentelle kanaler, et kompleks af forskningsbeskyttelseskamre og et laboratoriekompleks .

Reaktoranlæg

Aktiv zone

Kernen (AZ) er sammensat af 96 brændstofsamlinger ( FA ) med en diameter på 72 mm og en højde på 700 mm; antallet af brændselselementer i brændstofsamlingerne er 91. Natriumtemperaturen ved indløbet er 309 °C, ved udløbet er det 547 °C. Ifølge neutronfluxen og med. n. en. (forskydninger pr. atom) pr. år MBIR klarer sig bedre end konkurrenterne ( BOR-60 , FBTRJules Horowitz) to gange, det vil sige, at det vil være den mest produktive enhed i sin klasse i verden.

Driftstiden mellem overbelastninger er mindst 100 effektive dage.

Brændstof

Brændstof - vibrokomprimeret eller pelleteret MOX med plutoniumindhold op til 38% (for at opnå høj fluens).

Karakteristika

Udover unikke muligheder har MBIR også traditionelle egenskaber:

1. Superstærk flux af hurtige neutroner op til 5·10 15  cm −2 ;
2. Temperaturer fra 320 °С til 550 °С;
3. Driftstid for skadelige doser op til 33 s. n. en. i år;
4. 14 kanaler til ikke-instrumenterede samlinger inde i kernen;
5. 72 positioner udenfor (forskning af eksperimentelle brændselssamlinger BR , produktion af isotoper, materialevidenskabelige eksperimenter);
6. 3 eksperimentelle kanaler til instrumenterede samlinger i AZ;
7. 4 vandrette kanaler, der udsender neutronstråling i laboratoriet;
8. 2 kanaler, der udsender neutroner til nuklearmedicin;
9. 12 vertikale kanaler til nuklear doping af silicium;
10. 2 kanaler til neutronaktiveringsanalyse.

På MBIR vil det være muligt at undersøge enhver type brændsel (uran, plutonium, thorium), ethvert skalmateriale.

Internationalt forskningscenter baseret på MBIR

På baggrund af MBIR-reaktoren er det planlagt at skabe et internationalt forskningscenter (ICR MBIR).

Et multifunktionelt højfluxreaktorkompleks kan ikke bygges i lille skala eller på modulbasis, så høje byggeomkostninger er uundgåelige. Hvilket bringer tilbage til ideen, længe fremmet af IAEA , om dannelsen af ​​"kompetencecentre", hvor en reaktor bruges i en gruppe brugeres interesse.

Medlemmer af IRC kan enten være individuelle strukturer, der køber ressourcer til deres egne programmer, eller konsortier, der giver indirekte deltagelse til medlemmer af et sådant konsortium. Andelen i IRC vil betyde den tilsvarende andel af reaktorneutronfluxen, der er reserveret til den prioriterede deltager.

Det strukturelle grundlag er to-komponent: reaktorkomplekset, ejet af Den Russiske Føderation og teknisk styret af den autoriserede russiske organisation SSC RIAR, og den kreative forskningskomponent overført til en separat struktur International Research Center under en langsigtet aftale.

RIAR er ansvarlig for den tekniske support af reaktoren og for gennemførelsen af ​​forskningsprogrammer. Og leverer yderligere tjenester til laboratorieforskning. IRC MBIR dækker reaktorens driftsomkostninger og omkostningerne til forberedelse, afprøvning og post-reaktorundersøgelser.

Tilslutning i byggefasen giver prioritering og fortrinsprisfastsættelse frem for kontraktpriser for partnere, der tiltræder i driftsfasen.

Forretningsordningen er en sekventiel trinvis kombination af neutronfluxsalg og en omvendt betalingskæde.

Se også

• FBTR ( Fast Breeder Test Reactor )
• Jules ( Jules Horowitz Reactor

Litteratur

• Friedman V. Energy trio, Ny platform // I videnskabens verden nr. 12, 2013

Links

• RIAR - MBIR
• russisk atomsamfund
• Ordning af MBIR-reaktoren
• Eksperimentelle muligheder for MBIR-reaktoren // International konference om hurtige reaktorer og relaterede brændselscyklusser: sikre teknologier og bæredygtige scenarier (FR13). Paris, Frankrig, 4.-7. marts 2013
• Ny højtydende forskningsreaktor MBIR
• MBIR REAKTOR - INSTALLATION TIL BEGRUNDELSE AF INNOVATIVE PROJEKTER  (utilgængeligt link)
• Et ambitiøst projekt af Rosatom. Konstruktionen af ​​en multi-formålsforskningsreaktor har nået et nyt niveau // NG , 12/7/2020

Noter

1. ↑ Konstruktion af et nuklear forskningsanlæg Multipurpose hurtig neutronforskningsreaktor MBIR (YaU MBIR) . Autonom non-profit organisation "Center for Udvikling af Nuclear Innovation Cluster i byen Dimitrovgrad, Ulyanovsk Region". Dato for adgang: 26. december 2013. Arkiveret fra originalen 27. december 2013. (ubestemt)
2. ↑ Nyheder . mbir-rosatom.ru . Hentet 23. november 2020. Arkiveret fra originalen 30. november 2020. (Russisk)