Объявлены подробности о бельгийском инновационном реакторе MYRRHA

9 июля 2019

Работы по бельгийскому проекту MYRRHA, призванному продемонстрировать возможности комбинированных систем в составе реактора и ускорителя (ADS), продолжаются.

О текущем состоянии проекта было рассказано на международной конференции во Франции в мае 2019 года. Авторы доклада - Didier De Bruyn, Hamid Ait Abderrahim и Marc Schyns.

Работы по проекту MYRRHA ведутся с 1998 года, и их содержание за прошедший период времени менялось. По принятому сейчас плану, на первом этапе будет пущен ускоритель на 100 МэВ, на втором - ускоритель на 600 МэВ, и только на третьем этапе ожидается пуск реактора, однако второй и третий этапы могут выполняться параллельно.

Завершение первого этапа (он получил название MINERVA) произойдёт в 2026 году, а в окончательном виде ADS-система заработает в Бельгии в 2036 году.

MYRRHA представляет собой систему, в которую входят реактор мощностью 100 МВт(т) с теплоносителем свинец-висмут и линейный ускоритель протонов (600 МэВ, 2,5 мА).

При отключённом ускорителе реактор в системе будет пребывать в глубокой подкритике (kэфф=0,95); в стационарное состояние он будет выводиться за счёт нейтронов, рождающихся в специализированной мишени под действием пучка ускоренных протонов. Впрочем, предусмотрена возможность работы реактора в обычном критическом режиме.

В рамках работ по проекту MYRRHA в бельгийском ядерном центре SCK·CEN был построен целый ряд исследовательских стендов, в том числе предназначенных для исследрований и изучения поведения теплоносителя свинец-висмут.

Среди них можно выделить такой стенд как MEXICO - свинцово-висмутовая петля, спроектированная для поддержки исследований химии теплоносителя. Стенд пушен в 2014 году, содержит 7 тонн свинца-висмута и используется, среди прочего, для отработки технологии контроля содержания кислорода в теплоносителе.

Для исследования проблемы коррозии конструкционных материалов предназначен стенд CRAFT - пущен в 2014 году, 6 тонн свинца-висмута, температурный диапазон от 270°C до 500°C.

С 2011 года работает стенд RHAPTER, на котором изучается поведение движущихся компонентов оборудования, работающих в свинцово-висмутовом теплоносителе - подшипников, кабелей и так далее.

Весной 2017 года был пущен стенд E-SCAPE - уменьшенная (1:6) копия корпуса реактора MYRRHA. На нём изучается теплогидравлика потоков жидких металлов в бассейновой геометрии.

В центре созданы и другие стенды - например, HELIOS3, LIMETS. Авторы доклада отдельно остановились на стенде COMPLOT.

Стенд COMPLOT (COMPonents LOop Testing) предназначен для изучения гидравлики и гидродинамики компонентов проекта MYRRHA. Особый интерес вызывает то, что стенд построен в масштабе 1:1. Компоненты, чьё поведение будет изучаться - топливные сборки, мишени (источники нейтронов) и стержни СУЗ. Стенд работает с ноября 2014 года.

COMPLOT представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует свинец-висмут. Высота стенда - 12 метров. Максимальная достижимая температура свинца-висмута - 400°C, объём свинца-висмута в контуре - 800 литров.

На стенде уже выполнен ряд важных для проекта MYRRHA экспериментов. Так, были получены гидравлические характеристики полномасштабного имитатора ТВС для различных расходов теплоносителя (от номинальных до типичных для естественной конвекции).

Изучалось также поведение стержней СУЗ. Был проведён эксперимент по измерению вибраций в имитаторе ТВС, вызванных потоком теплоносителя. Интересный эксперимент был поставлен по моделированию процессов теплопереноса между ТВС и теплоносителем.