Курс лекций по физике ядерного реактора Аварийные ситуации Радиоактивные отходы Термоядерные реакторы Источники радиоактивного облучения

Атомная энергетика. Курс лекций по физике ядерного реактора

Контуры бассейнового типа.

Возможно, большинство исследовательских реакторов - это реакторы бассейнового типа,часто называемые реакторами типа «плавательный бассейн».

Рис. 3.8. Пример контура циркуляционного типа - быстрый реактор с жидко-металлическим теплоносителем:

1 - газовая подушка; 2 - регулирующие стержни; 3 - корпус реактора; 4 - активная зона и зона воспроизводства; 5 - кожух для сбора утечек из корпуса реактора; 6 - насос первого контура; 7 - промежуточный теплообменник; 8 - поток натрия второго контура; 9 - насос второго контура; 10 - пар в турбину; 11 - парогенератор; 12 - питательная вода

Активная зона погружена в бассейн легкой или тяжелой воды, а теплообменники расположены вне корпуса реактора. Такой принцип конструкции реактора может быть применен только для систем с теплоносителем без давления, что реализуется только в быстрых реакторах с жидкометаллическим теплоносителем (схема проиллюстрирована на рис. 2.14). Примерами реакторов с такой компоновкой контура теплоносителя являются английский прототип быстрого реактора PFR и французский реактор Phenix. Однако возможно спроектировать быстрые натриевые реакторы с петлевыми контурами. Примерами таких реакторов являются японский реактор JOYO и строящийся реактор SNR-300 (ФРГ). В более поздних проектах насос первого контура и промежуточные теплообменники размещаются вне корпуса, содержащего активную зону, как показано на рис. 3.8. В этих проектах натрий прокачивается по трубопроводам из корпуса реактора к теплообменникам.

Преимуществами конструкции реакторов бассейнового типа являются отсутствие внешних трубопроводов, что уменьшает риск разрывов труб, и отсутствие соединений в резервуаре, содержащем теплоноситель, расположенных ниже уровня жидкости, как показано на рис. 3.9. Более того, в реакторах бассейнового типа большое количество натрия, находящееся в контакте с активной зоной, может действовать как поглотитель тепла при отказе циркуляции теплоносителя. В действительности хорошо спроектированный быстрый реактор с натриевым охлаждением может обеспечить отвод остаточного тепловыделения только за счет естественной циркуляции. Мы вернемся к этому вопросу в гл. 4. Однако бассейновая конструкция имеет тот недостаток, что главные элементы активной зоны погружены в многие тысячи тонн радиоактивного натрия, до них трудно добраться (проверить их прочность и целостность) и отремонтировать. Доступ и эксплуатация конструкций значительно проще в реакторах с петлевыми контурами, но наличие внешних трубопроводов создает опасность аварии, связанной с потерей теплоносителя.

Рис. 3.9. Пример контура бассейнового типа - быстрый реактор с жидкоме-таллическим теплоносителем:

1 - перегретый пар на турбину; 2 - парогенератор; 3 - питательная вода; 4 - насос второго контура; 5 и 7 - двигатель; 6 - натрий второго контура; 8 - промежуточный теплообменник; 9 - защита; 10 - активная зона и зона воспроизводства; 11 - защита; 12 - насос первого контура; 13 - натрий первого контура; 14 - кожух для сбора утечек


На главную страницу. Реакторы атомных станций