Beloyarsk NPP: ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจและข้อมูลทั่วไป (ภาพถ่าย) บทเพลงแห่งนิวตรอนเร็ว: เครื่องปฏิกรณ์อันเป็นเอกลักษณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เบโลยาร์สค์ที่ดำเนินกิจการโรงไฟฟ้านิวตรอนเร็วได้จริง

นิตยสารพลังงานอเมริกันที่เก่าแก่ที่สุด "POWER" ซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งพิมพ์ระดับมืออาชีพระดับนานาชาติที่มีอิทธิพลและเชื่อถือได้มากที่สุดในสาขานี้ได้รับรางวัล "Power Awards" ประจำปี 2559 ให้กับโครงการหน่วยพลังงานที่ 4 ของ Russian Beloyarsk NPP (สาขาของ Rosenergoatom Concern, ภูมิภาค Zarechny Sverdlovsk) พร้อมเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วพิเศษ BN-800 ซึ่งจะทดสอบเทคโนโลยีจำนวนหนึ่งที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ รายงานโดย สำนักข่าวอาร์ไอเอ โนโวสติ

เราขอเตือนคุณว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้หนึ่งในเหตุการณ์ที่เลวร้ายที่สุดเกิดขึ้นที่ Beloyarsk NPP เหตุการณ์สำคัญปีในอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของรัสเซีย - หน่วยพลังงานหมายเลข 4 (BN-800) ถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ตรงเวลา คำสั่งนี้ลงนามเมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2559 โดย Andrey Petrov ผู้อำนวยการทั่วไปของ Rosenergoatom Concern โดยได้รับอนุญาตจาก Rosatom State Corporation

ตามที่ระบุไว้ในเว็บไซต์ของนิตยสาร หน่วยกำลังที่มีเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ได้รับรางวัลในประเภท "พืชที่ดีที่สุด" มันแตกต่างจากประเภทรางวัลอื่นๆ “โรงงานแห่งปี” ตรงที่ประเภทหลังถือว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์ภายในหนึ่งถึงสองปีก่อนที่จะได้รับรางวัล ในทางกลับกันในการเสนอชื่อ "สถานีที่ดีที่สุด" มีแนวโน้มมากที่สุดและ โครงการนวัตกรรมซึ่งบ่งบอกถึงเวกเตอร์การพัฒนาของอุตสาหกรรมทั้งหมด

เมื่อพิจารณาผู้ชนะ จะต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ในการใช้หน่วยพลังงานนิวเคลียร์เพื่อแก้ไขปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตพลังงานและการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี คณะลูกขุนยังตั้งข้อสังเกตถึงความสำคัญพิเศษของเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ในการดำเนินการตามแนวทางของรัสเซียในการปิดวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

ภาษารัสเซีย โครงการนิวเคลียร์นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่พวกเขาได้รับการยอมรับในสหรัฐอเมริกา หน่วยแรกที่แล้วเสร็จของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิหร่าน Bushehr และหน่วยที่ 1 ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Kudankulam ของอินเดีย ก่อนหน้านี้ได้รับการเสนอชื่อเป็นโครงการในปี 2014 ตามรายงานของนิตยสาร Power Engineering ของสหรัฐอเมริกาอีกฉบับหนึ่ง หน่วยกำลังเหล่านี้ใช้งานเครื่องปฏิกรณ์เทอร์มอลนิวตรอนของรัสเซีย VVER-1000

ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่สำหรับรัสเซีย

“เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตระหนัก แผนการทะเยอทะยานรัสเซียในด้านพลังงานนิวเคลียร์

การก่อสร้างที่ประสบความสำเร็จ การรวมไว้ในเครือข่าย และการทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 เครื่องแรกของประเทศที่ Beloyarsk NPP ถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญในทิศทางที่ถูกต้อง”

- บันทึกย่อของนิตยสาร

หน่วยที่ 4 ของ Beloyarsk NPP พร้อมเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วพร้อมสารหล่อเย็นโลหะเหลวโซเดียม BN-800 (จาก "โซเดียมเร็ว") ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 880 MW ได้เปิดดำเนินการเชิงพาณิชย์เมื่อวันอังคาร มันเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วที่ทำงานที่ทรงพลังที่สุดในโลก

ผู้เชี่ยวชาญเรียกเหตุการณ์นี้ว่าประวัติศาสตร์ไม่เพียงแต่สำหรับรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลกด้วย ผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำว่าประสบการณ์ในการออกแบบการก่อสร้างการเริ่มต้นและการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวตรอนเร็วซึ่งนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ชาวรัสเซียจะได้รับจาก BN-800 นั้นจะมีความจำเป็นสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในพื้นที่นี้ในรัสเซีย

ความเป็นผู้นำที่ได้รับการยอมรับ เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งรับประกันการปิดวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (NFC) ในวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์แบบปิด เนื่องจากการใช้วัตถุดิบยูเรเนียมอย่างเต็มรูปแบบในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนผสมพันธุ์เร็ว (ตัวผสมพันธุ์) ฐานเชื้อเพลิงของพลังงานนิวเคลียร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และยังสามารถลดปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีลงได้อย่างมากเนื่องจาก สู่การ “เผาไหม้”นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่เป็นอันตราย

- ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า รัสเซียเป็นประเทศแรกในโลกในด้านเทคโนโลยีสำหรับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ "เร็ว" สหภาพโซเวียตเป็นผู้นำในการก่อสร้างและการดำเนินงานเครื่องปฏิกรณ์พลังงาน "เร็ว" ในระดับอุตสาหกรรมหน่วยแรกของโลกที่มีเครื่องปฏิกรณ์ BN-350 ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 350 เมกะวัตต์เปิดตัวในปี 1973 บนชายฝั่งตะวันออกของทะเลแคสเปียนในเมือง Shevchenko (ปัจจุบันคือ Aktau, คาซัคสถาน) พลังงานความร้อนส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์ถูกใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ส่วนที่เหลือใช้สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

น้ำทะเล

ประวัติความเป็นมาของ BN-800

ในปี 1983 มีการตัดสินใจสร้างหน่วยนิวเคลียร์สี่หน่วยด้วยเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ในสหภาพโซเวียตในคราวเดียว - หนึ่งหน่วยที่ Beloyarsk NPP และสามหน่วยที่ South Ural NPP ใหม่ แต่หลังจากเชอร์โนบิล อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตเริ่มซบเซา และการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ รวมถึงเครื่องปฏิกรณ์แบบ "เร็ว" ก็หยุดลง และหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต สถานการณ์ก็เลวร้ายยิ่งขึ้น มีภัยคุกคามต่อการสูญเสียเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ในประเทศ รวมถึงเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์ BN

ความพยายามที่จะดำเนินการก่อสร้างอย่างน้อยหนึ่งหน่วย BN-800 เกิดขึ้นหลายครั้ง แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 2000 เป็นที่ชัดเจนว่าความสามารถของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอสำหรับสิ่งนี้ และนี่คือบทบาทชี้ขาดที่ได้รับการสนับสนุนจากผู้นำประเทศซึ่งได้รับการอนุมัติ โปรแกรมใหม่การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย นอกจากนี้ยังมีสถานที่สำหรับ BN-800 ที่หน่วยที่สี่ของ Beloyarsk NPP

มันไม่ง่ายเลยที่จะบล็อกให้เสร็จ เพื่อสรุปโครงการโดยคำนึงถึงการปรับปรุง โดยมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัย การระดมทางวิทยาศาสตร์ การออกแบบ และ องค์กรการออกแบบอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ผู้ผลิตอุปกรณ์ยังต้องเผชิญกับงานที่ยากลำบากซึ่งไม่เพียงแต่ต้องฟื้นฟูเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างอุปกรณ์ของเครื่องปฏิกรณ์ BN-600 เท่านั้น แต่ยังต้องเชี่ยวชาญเทคโนโลยีใหม่อีกด้วย

และยังมีการสร้างหน่วยพลังงาน ในเดือนกุมภาพันธ์ 2014 การโหลดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ได้เริ่มขึ้น เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวเปิดตัวในเดือนมิถุนายนของปีเดียวกัน จากนั้นการออกแบบชุดประกอบเชื้อเพลิงจะต้องได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย ​​และเมื่อปลายเดือนกรกฎาคม 2558 เครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ก็เริ่มต้นใหม่อีกครั้ง และผู้เชี่ยวชาญเริ่มค่อยๆ เพิ่มกำลังจนถึงระดับที่จำเป็นในการเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้า เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2558 หน่วยดังกล่าวเชื่อมต่อกับเครือข่ายและจ่ายกระแสไฟแรกให้กับระบบไฟฟ้าของรัสเซีย

หน่วย BN-800 ควรเป็นต้นแบบของหน่วยส่งกำลังเชิงพาณิชย์ BN-1200 ที่ทรงพลังกว่า โดยการตัดสินใจเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการก่อสร้างจะพิจารณาจากประสบการณ์การปฏิบัติงานของ BN-800

ส่วนหัว BN-1200 ก็มีแผนที่จะสร้างที่ Beloyarsk NPP เช่นกัน

ลองนึกภาพหม้อต้มน้ำที่ระเหยน้ำ และไอน้ำที่ได้จะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า อะไรประมาณนี้ครับ โครงร่างทั่วไปและจัด โรงไฟฟ้านิวเคลียร์- มีเพียง “หม้อต้ม” เท่านั้นที่เป็นพลังงานของการสลายอะตอม การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์กำลังอาจแตกต่างกัน แต่ตามหลักการทำงาน พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนและเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว

พื้นฐานของเครื่องปฏิกรณ์ใด ๆ คือการแตกตัวของนิวเคลียสหนักภายใต้อิทธิพลของนิวตรอน จริงอยู่ที่มีความแตกต่างที่สำคัญ ในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อน ยูเรเนียม-235 จะถูกฟิชชันโดยนิวตรอนความร้อนพลังงานต่ำ ทำให้เกิดชิ้นส่วนฟิชชันและนิวตรอนพลังงานสูงใหม่ (เรียกว่านิวตรอนเร็ว) ความน่าจะเป็นที่นิวตรอนความร้อนจะถูกดูดกลืนโดยนิวเคลียสยูเรเนียม-235 (พร้อมฟิชชันตามมา) นั้นสูงกว่านิวตรอนที่เร็วมาก ดังนั้นนิวตรอนจึงต้องถูกทำให้ช้าลง ซึ่งทำได้ด้วยความช่วยเหลือจากโมเดอเรเตอร์ ซึ่งเป็นสารที่นิวตรอนจะสูญเสียพลังงานเมื่อชนกับนิวเคลียส เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนมักจะเป็นยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำ กราไฟท์ น้ำเบาหรือน้ำหนักจะถูกใช้เป็นสารหน่วงไฟ และใช้น้ำธรรมดาเป็นสารหล่อเย็น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานอยู่ส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นตามแบบแผนอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้

นิวตรอนเร็วที่เกิดจากการแยกตัวของนิวเคลียร์แบบบังคับสามารถนำมาใช้ได้โดยไม่ต้องมีการกลั่นกรองใดๆ รูปแบบดังต่อไปนี้: นิวตรอนเร็วที่เกิดขึ้นระหว่างฟิชชันของนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 หรือพลูโทเนียม-239 จะถูกดูดซับโดยยูเรเนียม-238 ให้ก่อตัว (หลังจากการสลายบีตาสองครั้ง) พลูโทเนียม-239 ยิ่งไปกว่านั้น สำหรับนิวเคลียสฟิชชันยูเรเนียม-235 หรือพลูโทเนียม-239 ทุก ๆ 100 นิวเคลียส จะเกิดนิวเคลียสพลูโทเนียม-239 จำนวน 120−140 นิวเคลียส จริงอยู่ เนื่องจากความน่าจะเป็นของการเกิดฟิชชันของนิวเคลียสโดยนิวตรอนเร็วนั้นน้อยกว่านิวตรอนที่ให้ความร้อน เชื้อเพลิงจึงต้องได้รับการเสริมสมรรถนะให้มากกว่าเครื่องปฏิกรณ์ความร้อน นอกจากนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะขจัดความร้อนโดยใช้น้ำที่นี่ (น้ำเป็นตัวหน่วง) ดังนั้นคุณต้องใช้สารหล่อเย็นอื่น ๆ โดยปกติแล้วจะเป็นโลหะเหลวและโลหะผสมจากตัวเลือกที่แปลกใหม่เช่นปรอท (สารหล่อเย็นดังกล่าวถูกใช้ใน เครื่องปฏิกรณ์ทดลองเครื่องแรกของอเมริกาเคลเมนไทน์) หรือโลหะผสมตะกั่ว - บิสมัท (ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์บางชนิดสำหรับ เรือดำน้ำ- โดยเฉพาะเรือโซเวียตของโครงการ 705) ไปจนถึงโซเดียมเหลว (ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดในเครื่องปฏิกรณ์พลังงานอุตสาหกรรม) เครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานตามรูปแบบนี้เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว แนวคิดของเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวถูกเสนอในปี พ.ศ. 2485 โดย Enrico Fermi แน่นอนว่ากองทัพแสดงความสนใจอย่างกระตือรือร้นมากที่สุดในโครงการนี้: เครื่องปฏิกรณ์เร็วในระหว่างการปฏิบัติการไม่เพียงผลิตพลังงานเท่านั้น แต่ยังผลิตพลูโทเนียมสำหรับอาวุธนิวเคลียร์ด้วย ด้วยเหตุนี้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วจึงถูกเรียกว่าผู้เพาะพันธุ์ (จากผู้เพาะพันธุ์ชาวอังกฤษ - ผู้ผลิต)

อะไรอยู่ข้างในเขา

โซนแอคทีฟของเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วมีโครงสร้างคล้ายหัวหอมเป็นชั้นๆ ชุดประกอบเชื้อเพลิง 370 ชุดประกอบด้วยสามโซนโดยมีการเสริมสมรรถนะยูเรเนียม-235 - 17, 21 และ 26% ที่แตกต่างกัน (ในตอนแรกมีเพียงสองโซน แต่เพื่อให้การปล่อยพลังงานเท่ากันจึงมีการสร้างสามโซน) พวกมันถูกล้อมรอบด้วยตะแกรงด้านข้าง (ผ้าห่ม) หรือโซนผสมพันธุ์ ซึ่งมีส่วนประกอบที่มียูเรเนียมหมดสภาพหรือยูเรเนียมธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยไอโซโทป 238 เป็นหลัก ที่ปลายแท่งเชื้อเพลิงด้านบนและด้านล่างแกนกลางยังมีเม็ดยาที่หมดสภาพด้วย ยูเรเนียมซึ่งก่อตัวเป็นหน้าจอสุดท้าย (การสร้างโซน) เครื่องปฏิกรณ์ BN-600 เป็นตัวคูณ (ผู้เพาะพันธุ์) นั่นคือสำหรับนิวเคลียสยูเรเนียม-235 100 ตัวที่แยกออกจากแกนกลาง นิวเคลียสพลูโทเนียม 120-140 จะถูกผลิตขึ้นที่หน้าจอด้านข้างและหน้าจอท้าย ซึ่งทำให้สามารถขยายการทำซ้ำของนิวเคลียร์ได้ เชื้อเพลิง. ชุดประกอบเชื้อเพลิง (FA) คือชุดองค์ประกอบเชื้อเพลิง (แท่งเชื้อเพลิง) ที่ประกอบอยู่ในตัวเรือนเดียว - ท่อเหล็กพิเศษที่บรรจุเม็ดยูเรเนียมออกไซด์พร้อมสารเสริมสมรรถนะต่างๆ เพื่อไม่ให้แท่งเชื้อเพลิงสัมผัสกันและสารหล่อเย็นสามารถไหลเวียนระหว่างกันได้ ลวดเส้นเล็กจึงพันเข้ากับท่อ โซเดียมเข้าสู่ชุดเชื้อเพลิงผ่านรูควบคุมปริมาณด้านล่างและออกทางหน้าต่างที่ส่วนบน ที่ด้านล่างของชุดเชื้อเพลิงจะมีก้านที่เสียบเข้าไปในซ็อกเก็ตสับเปลี่ยนที่ด้านบนจะมีส่วนหัวซึ่งชุดประกอบจะถูกจับระหว่างการโอเวอร์โหลด ส่วนประกอบเชื้อเพลิงของการเสริมสมรรถนะที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกัน ที่นั่งดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดตั้งชุดประกอบผิดที่ ในการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ มีการใช้แท่งชดเชย 19 แท่งที่มีโบรอน (ตัวดูดซับนิวตรอน) เพื่อชดเชยการเผาไหม้เชื้อเพลิง แท่งควบคุมอัตโนมัติ 2 แท่ง (เพื่อรักษาพลังงานที่กำหนด) และแท่งป้องกันที่ทำงานอยู่ 6 แท่งถูกนำมาใช้ เนื่องจากพื้นหลังนิวตรอนของยูเรเนียมเองนั้นต่ำ ดังนั้นสำหรับการควบคุมการสตาร์ทเครื่องปฏิกรณ์ (และการควบคุมที่ระดับพลังงานต่ำ) จึงมีการใช้ "การส่องสว่าง" - แหล่งกำเนิดโฟโตนิวตรอน (ตัวปล่อยแกมมาบวกเบริลเลียม)

ซิกแซกแห่งประวัติศาสตร์

เป็นที่น่าสนใจที่ประวัติศาสตร์พลังงานนิวเคลียร์ของโลกเริ่มต้นอย่างแม่นยำด้วยเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2494 เครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวตรอนเร็วเครื่องแรกของโลก EBR-I (เครื่องปฏิกรณ์ทดลอง) ซึ่งมีกำลังไฟฟ้าเพียง 0.2 เมกะวัตต์ ได้เปิดตัวในไอดาโฮ ต่อมาในปี พ.ศ. 2506 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว Fermi ได้เปิดตัวใกล้กับดีทรอยต์ซึ่งมีกำลังการผลิตประมาณ 100 เมกะวัตต์ (ในปี พ.ศ. 2509 มีอุบัติเหตุร้ายแรงเกิดขึ้นกับการหลอมละลายของแกนกลางบางส่วน แต่ไม่มีผลกระทบใด ๆ สิ่งแวดล้อมหรือคน)

ในสหภาพโซเวียตตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1940 Alexander Leypunsky ทำงานในหัวข้อนี้ภายใต้การนำของเขาซึ่งเป็นรากฐานของทฤษฎีเครื่องปฏิกรณ์เร็วได้รับการพัฒนาที่สถาบันฟิสิกส์และพลังงาน Obninsk (FEI) และสร้างแท่นทดลองหลายแห่งซึ่งทำ สามารถศึกษาฟิสิกส์ของกระบวนการได้ จากผลการวิจัย ในปี 1972 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์นิวตรอนเร็วแห่งแรกของโซเวียตได้เริ่มดำเนินการในเมืองเชฟเชนโก (ปัจจุบันคือเมืองอัคเทา ประเทศคาซัคสถาน) พร้อมด้วยเครื่องปฏิกรณ์ BN-350 (แต่เดิมเรียกว่า BN-250) ไม่เพียงแต่ผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังใช้ความร้อนในการแยกเกลือออกจากน้ำอีกด้วย ในไม่ช้า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของฝรั่งเศสซึ่งมีเครื่องปฏิกรณ์เร็ว Phenix (พ.ศ. 2516) และโรงไฟฟ้าของอังกฤษที่มี PFR (พ.ศ. 2517) ทั้งสองแห่งซึ่งมีกำลังการผลิต 250 เมกะวัตต์ก็ได้เปิดตัว

อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษ 1970 เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนเริ่มครอบงำอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ นี่เป็นเพราะสาเหตุหลายประการ ตัวอย่างเช่น ความจริงที่ว่าเครื่องปฏิกรณ์เร็วสามารถผลิตพลูโตเนียมได้ ซึ่งหมายความว่าสิ่งนี้สามารถนำไปสู่การละเมิดกฎหมายว่าด้วยการไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม ปัจจัยหลักที่เป็นไปได้มากที่สุดก็คือเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนนั้นง่ายกว่าและราคาถูกกว่า การออกแบบของพวกมันได้รับการพัฒนาบนเครื่องปฏิกรณ์ทางทหารสำหรับเรือดำน้ำ และยูเรเนียมเองก็ราคาถูกมาก เครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวตรอนเร็วทางอุตสาหกรรมที่เริ่มใช้งานทั่วโลกหลังปี 1980 สามารถนับได้ด้วยนิ้วมือข้างเดียว: เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้คือ Superphenix (ฝรั่งเศส, 1985−1997), Monju (ญี่ปุ่น, 1994−1995) และ BN-600 (Beloyarsk NPP, 1980) ซึ่งปัจจุบันเป็นเครื่องปฏิกรณ์พลังงานทางอุตสาหกรรมที่ทำงานอยู่เพียงเครื่องเดียวในโลก

พวกเขาจะกลับมา

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ความสนใจของผู้เชี่ยวชาญและสาธารณชนมุ่งความสนใจไปที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วอีกครั้ง ตามการประมาณการที่ทำไว้ หน่วยงานระหว่างประเทศสำนักงานพลังงานปรมาณู (IAEA) ในปี 2548 ปริมาณสำรองยูเรเนียมที่พิสูจน์แล้วทั้งหมด ซึ่งมีต้นทุนในการสกัดไม่เกิน 130 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม อยู่ที่ประมาณ 4.7 ล้านตัน ตามการประมาณการของ IAEA ปริมาณสำรองเหล่านี้จะคงอยู่เป็นเวลา 85 ปี (ขึ้นอยู่กับความต้องการยูเรเนียมสำหรับการผลิตไฟฟ้าในระดับปี 2547) เนื้อหาของไอโซโทป 235 ซึ่ง "เผาไหม้" ในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนในยูเรเนียมธรรมชาติมีเพียง 0.72% ส่วนที่เหลือคือยูเรเนียม-238 ซึ่ง "ไม่มีประโยชน์" สำหรับเครื่องปฏิกรณ์ความร้อน อย่างไรก็ตาม หากเราเปลี่ยนมาใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วที่สามารถ "เผาไหม้" ยูเรเนียม-238 ได้ ปริมาณสำรองเดียวกันนี้จะคงอยู่นานกว่า 2,500 ปี!

ร้านประกอบเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งแต่ละส่วนของเครื่องปฏิกรณ์ถูกประกอบจากแต่ละชิ้นส่วนโดยใช้วิธี SKD

นอกจากนี้ เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วยังทำให้สามารถใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงแบบปิดได้ (ปัจจุบันไม่ได้นำมาใช้ใน BN-600) เนื่องจากมีเพียงยูเรเนียม-238 เท่านั้นที่ถูก "เผาไหม้" หลังจากการแปรรูป (นำผลิตภัณฑ์ฟิชชันออกและเติมยูเรเนียม-238 ส่วนใหม่) จึงสามารถบรรจุเชื้อเพลิงกลับเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ได้ และเนื่องจากวัฏจักรยูเรเนียม-พลูโทเนียมผลิตพลูโทเนียมมากกว่าการสลายตัว เชื้อเพลิงส่วนเกินจึงสามารถนำไปใช้กับเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ได้

นอกจากนี้ วิธีการนี้สามารถใช้ในการประมวลผลพลูโทเนียมเกรดอาวุธส่วนเกินได้ เช่นเดียวกับพลูโทเนียมและแอกติไนด์รอง (เนปทูเนียม อะเมริเซียม คูเรียม) ที่สกัดจากเชื้อเพลิงใช้แล้วจากเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนแบบธรรมดา (แอกติไนด์รองในปัจจุบันถือเป็นส่วนที่อันตรายมากของกากกัมมันตภาพรังสี) . ในเวลาเดียวกัน ปริมาณของเสียกัมมันตภาพรังสีเมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนจะลดลงมากกว่ายี่สิบเท่า

รีบูตสุ่มสี่สุ่มห้า

ต่างจากเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนในเครื่องปฏิกรณ์ BN-600 ชุดประกอบจะอยู่ใต้ชั้นโซเดียมเหลวดังนั้นการถอดชุดประกอบที่ใช้แล้วและการติดตั้งชุดใหม่แทน (กระบวนการนี้เรียกว่าการโหลดซ้ำ) เกิดขึ้นในโหมดปิดโดยสมบูรณ์ ในส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์จะมีปลั๊กแบบหมุนขนาดใหญ่และขนาดเล็ก (เยื้องศูนย์สัมพันธ์กันนั่นคือแกนการหมุนไม่ตรงกัน) เสาที่มีระบบควบคุมและป้องกัน รวมถึงกลไกการโอเวอร์โหลดที่มีมือจับแบบปลอกรัด ติดตั้งอยู่บนปลั๊กแบบหมุนขนาดเล็ก กลไกแบบหมุนนั้นมาพร้อมกับ "ซีลไฮดรอลิก" ที่ทำจากโลหะผสมพิเศษที่หลอมละลายต่ำ ในสถานะปกติ มันจะแข็ง แต่เมื่อรีบูทเครื่องจะถูกให้ความร้อนจนถึงจุดหลอมเหลว ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์ยังคงปิดผนึกไว้อย่างสมบูรณ์ เพื่อกำจัดก๊าซกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมาในทางปฏิบัติ กระบวนการโหลดซ้ำจะปิดการทำงานลงหลายขั้นตอน ขั้นแรก มือจับจะถูกส่งไปยังชุดประกอบตัวใดตัวหนึ่งที่อยู่ในการจัดเก็บในเครื่องปฏิกรณ์ของชุดประกอบที่ใช้แล้ว นำออกและขนถ่ายไปยังลิฟต์ขนถ่าย จากนั้นจะถูกยกลงในกล่องถ่ายโอนและวางลงในถังประกอบที่ใช้แล้ว จากนั้นหลังจากทำความสะอาดด้วยไอน้ำ (จากโซเดียม) จะเข้าสู่แหล่งรวมเชื้อเพลิงใช้แล้ว บน ขั้นต่อไปกลไกนี้จะถอดส่วนประกอบหลักชิ้นหนึ่งออกและย้ายไปยังสถานที่จัดเก็บในเครื่องปฏิกรณ์ หลังจากนั้น สิ่งที่จำเป็นจะถูกลบออกจากถังประกอบใหม่ (ซึ่งมีการติดตั้งชุดเชื้อเพลิงที่มาจากโรงงานไว้ล่วงหน้า) และติดตั้งในลิฟต์ประกอบใหม่ ซึ่งจะจ่ายให้กับกลไกการเติม ขั้นตอนสุดท้าย– การติดตั้งชุดประกอบเชื้อเพลิงลงในเซลล์ว่าง ในเวลาเดียวกัน มีการบังคับใช้ข้อจำกัดบางประการในการทำงานของกลไกด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ไม่สามารถปล่อยเซลล์สองเซลล์ที่อยู่ติดกันพร้อมกันได้ นอกจากนี้ ในระหว่างการโอเวอร์โหลด แท่งควบคุมและป้องกันทั้งหมดจะต้องอยู่ในโซนใช้งาน กระบวนการโหลดชุดประกอบหนึ่งชุดใช้เวลานานถึงหนึ่งชั่วโมง การรีโหลดแกนหนึ่งในสาม (ชุดเชื้อเพลิงประมาณ 120 ชุด) ใช้เวลาประมาณหนึ่งสัปดาห์ (ในสามกะ) ขั้นตอนนี้จะดำเนินการทุก ๆ แคมเปญขนาดเล็ก (160 วันที่มีผล คำนวณเต็มจำนวน พลัง). จริงอยู่ที่ตอนนี้การเผาไหม้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นและมีแกนเพียงหนึ่งในสี่เท่านั้นที่โอเวอร์โหลด (ชุดเชื้อเพลิงประมาณ 90 ชิ้น) ในกรณีนี้ ผู้ปฏิบัติงานไม่มีการมองเห็นโดยตรง ข้อเสนอแนะและได้รับการนำทางโดยตัวบ่งชี้ของเซ็นเซอร์มุมการหมุนของคอลัมน์และกริปเปอร์ (ความแม่นยำของตำแหน่ง - น้อยกว่า 0.01 องศา) การสกัดและแรงในการติดตั้ง

กระบวนการรีบูตมีหลายขั้นตอนและใช้งานเสร็จแล้ว กลไกพิเศษและคล้ายกับเกม "15" เป้าหมายสูงสุดคือการนำส่วนประกอบใหม่จากถังซักที่เกี่ยวข้องไปยังช่องที่ต้องการและนำไปใส่ในถังของตัวเอง จากนั้นหลังจากทำความสะอาดด้วยไอน้ำ (จากโซเดียม) แล้วจะตกลงไปในสระทำความเย็น

เรียบบนกระดาษเท่านั้น

เหตุใดเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วจึงไม่แพร่หลายแม้จะมีข้อได้เปรียบทั้งหมด สาเหตุหลักมาจากลักษณะเฉพาะของการออกแบบ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น น้ำไม่สามารถใช้เป็นสารหล่อเย็นได้ เนื่องจากน้ำเป็นตัวหน่วงนิวตรอน ดังนั้น เครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วจึงใช้โลหะในสถานะของเหลวเป็นหลัก ตั้งแต่โลหะผสมตะกั่ว-บิสมัทที่แปลกใหม่ไปจนถึงโซเดียมเหลว (ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์)

“ในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว โหลดความร้อนและการแผ่รังสีจะสูงกว่าในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนมาก” PM อธิบาย หัวหน้าวิศวกรเบโลยาร์สค์ เอ็นพีพี มิคาอิล บาคานอฟ “สิ่งนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการใช้วัสดุโครงสร้างพิเศษสำหรับถังปฏิกรณ์และระบบในเครื่องปฏิกรณ์ ตัวเรือนของแท่งเชื้อเพลิงและส่วนประกอบเชื้อเพลิงไม่ได้ทำจากโลหะผสมเซอร์โคเนียมเช่นเดียวกับในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อน แต่เป็นเหล็กกล้าผสมโครเมียมชนิดพิเศษ ซึ่งไวต่อการ 'บวม' ของรังสีน้อยกว่า ในทางกลับกัน ถังปฏิกรณ์ไม่เป็นเช่นนั้น ขึ้นอยู่กับแรงที่เกี่ยวข้องกับความดันภายใน - มันอยู่เหนือบรรยากาศเพียงเล็กน้อยเท่านั้น”

ตามคำกล่าวของมิคาอิล บาคานอฟ ในช่วงปีแรกของการดำเนินงาน ปัญหาหลักเกี่ยวข้องกับการบวมของรังสีและการแตกร้าวของเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขในไม่ช้า วัสดุใหม่ได้รับการพัฒนา - ทั้งสำหรับเชื้อเพลิงและตัวเรือนก้านเชื้อเพลิง แต่ถึงตอนนี้ แคมเปญก็ถูกจำกัดไม่มากนักด้วยการเผาผลาญเชื้อเพลิง (ซึ่งใน BN-600 ถึง 11%) แต่ด้วยอายุการใช้งานทรัพยากรของวัสดุที่ใช้ในการผลิตเชื้อเพลิง แท่งเชื้อเพลิง และชุดประกอบเชื้อเพลิง ปัญหาการปฏิบัติงานเพิ่มเติมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของโซเดียมในวงจรทุติยภูมิ ซึ่งเป็นโลหะที่ออกฤทธิ์ทางเคมีและอันตรายจากไฟไหม้ซึ่งทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงเมื่อสัมผัสกับอากาศและน้ำ: “มีเพียงรัสเซียและฝรั่งเศสเท่านั้นที่มีประสบการณ์ระยะยาวในการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วทางอุตสาหกรรม . ทั้งเราและผู้เชี่ยวชาญชาวฝรั่งเศสประสบปัญหาเดียวกันตั้งแต่เริ่มแรก เราแก้ไขพวกมันได้สำเร็จโดยคาดการณ์ไว้ตั้งแต่ต้น วิธีพิเศษตรวจสอบความหนาแน่นของวงจร กำหนดตำแหน่งและระงับการรั่วไหลของโซเดียม แต่โครงการในฝรั่งเศสกลับกลายเป็นว่ามีการเตรียมพร้อมน้อยลงสำหรับปัญหาดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ ในที่สุดเครื่องปฏิกรณ์ฟีนิกซ์ก็ถูกปิดตัวลงในปี 2552”

“ปัญหาก็เหมือนเดิมจริงๆ” Nikolai Oshkanov ผู้อำนวยการ Beloyarsk NPP กล่าว “แต่พวกเขาได้รับการแก้ไขที่นี่และในฝรั่งเศส ในรูปแบบต่างๆ- ตัวอย่างเช่น เมื่อหัวหน้าของหนึ่งในชุดประกอบที่ Phoenix งอเพื่อหยิบและขนออก ผู้เชี่ยวชาญชาวฝรั่งเศสได้พัฒนาระบบที่ซับซ้อนและมีราคาแพงสำหรับการ "มองเห็น" ผ่านชั้นโซเดียม และเมื่อเราประสบปัญหาเดียวกัน วิศวกรของเราแนะนำให้ใช้กล้องวิดีโอซึ่งวางอยู่ในโครงสร้างที่เรียบง่าย เช่น กระดิ่งดำน้ำ โดยมีท่อที่เปิดอยู่ด้านล่างโดยมีอาร์กอนเป่าเข้ามาจากด้านบน เมื่อโซเดียมละลายถูกแทนที่ ผู้ปฏิบัติงานก็สามารถจับภาพได้โดยใช้การสื่อสารผ่านวิดีโอ กลไกและชุดประกอบที่โค้งงอก็ถูกถอดออกสำเร็จ”

อนาคตอันรวดเร็ว

“จะไม่มีความสนใจในเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วในโลกนี้ หากไม่ประสบความสำเร็จในการดำเนินการระยะยาวของ BN-600 ของเรา” นิโคไล ออชคานอฟ กล่าว “ในความคิดของฉัน การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์มีความเกี่ยวข้องเป็นหลัก ด้วยการผลิตและการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วแบบอนุกรม มีเพียงพวกเขาเท่านั้นที่ทำให้สามารถรวมยูเรเนียมธรรมชาติทั้งหมดในวัฏจักรเชื้อเพลิงได้ จึงเพิ่มประสิทธิภาพและลดปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีลงได้หลายสิบเท่า ในกรณีนี้อนาคตของพลังงานนิวเคลียร์จะสดใสอย่างแท้จริง”

เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วของรัสเซียที่ทำงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Beloyarsk นั้นมีกำลังไฟฟ้า 880 เมกะวัตต์ สำนักข่าว Rosatom รายงาน

เครื่องปฏิกรณ์ทำงานที่หน่วยกำลังหมายเลข 4 ของ Beloyarsk NPP และขณะนี้อยู่ระหว่างการทดสอบอุปกรณ์สร้างพลังงานตามปกติ ตามโปรแกรมทดสอบ หน่วยกำลังไฟฟ้าจะรักษาระดับพลังงานไฟฟ้าไว้ที่อย่างน้อย 880 เมกะวัตต์ เป็นเวลา 8 ชั่วโมง

กำลังของเครื่องปฏิกรณ์จะเพิ่มขึ้นเป็นขั้นตอนเพื่อที่จะได้รับการรับรองในที่สุดที่ระดับพลังงานการออกแบบ 885 เมกะวัตต์ตามผลการทดสอบ ขณะนี้เครื่องปฏิกรณ์ได้รับการรับรองว่ามีกำลังไฟฟ้า 874 เมกะวัตต์

ให้เราระลึกว่า Beloyarsk NPP ใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วสองตัว ตั้งแต่ปี 1980 เครื่องปฏิกรณ์ BN-600 ได้เปิดดำเนินการที่นี่ - เป็นเวลานานแล้วที่เครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้ในโลก แต่ในปี 2558 การเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 เครื่องที่สองแบบเป็นระยะได้เริ่มขึ้น

เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญและถือเป็นเหตุการณ์ประวัติศาสตร์สำหรับอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ทั่วโลก

เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วทำให้สามารถใช้วงจรเชื้อเพลิงแบบปิดได้ (ปัจจุบันยังไม่ได้ใช้ใน BN-600) เนื่องจากมีเพียงยูเรเนียม-238 เท่านั้นที่ถูก "เผาไหม้" หลังจากการแปรรูป (นำผลิตภัณฑ์ฟิชชันออกและเติมยูเรเนียม-238 ส่วนใหม่) จึงสามารถบรรจุเชื้อเพลิงกลับเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ได้ และเนื่องจากวัฏจักรยูเรเนียม-พลูโทเนียมผลิตพลูโทเนียมมากกว่าการสลายตัว เชื้อเพลิงส่วนเกินจึงสามารถนำไปใช้กับเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ได้

นอกจากนี้ วิธีการนี้สามารถใช้ในการประมวลผลพลูโทเนียมเกรดอาวุธส่วนเกินได้ เช่นเดียวกับพลูโทเนียมและแอกติไนด์รอง (เนปทูเนียม อะเมริเซียม คูเรียม) ที่สกัดจากเชื้อเพลิงใช้แล้วจากเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนแบบธรรมดา (แอกติไนด์รองในปัจจุบันถือเป็นส่วนที่อันตรายมากของกากกัมมันตภาพรังสี) . ในเวลาเดียวกัน ปริมาณของเสียกัมมันตภาพรังสีเมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนจะลดลงมากกว่ายี่สิบเท่า

เหตุใดเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วจึงไม่แพร่หลายแม้จะมีข้อได้เปรียบทั้งหมด สาเหตุหลักมาจากลักษณะเฉพาะของการออกแบบ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น น้ำไม่สามารถใช้เป็นสารหล่อเย็นได้ เนื่องจากน้ำเป็นตัวหน่วงนิวตรอน ดังนั้น เครื่องปฏิกรณ์แบบเร็วจึงใช้โลหะในสถานะของเหลวเป็นหลัก ตั้งแต่โลหะผสมตะกั่ว-บิสมัทที่แปลกใหม่ไปจนถึงโซเดียมเหลว (ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์)

“ในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว โหลดความร้อนและการแผ่รังสีจะสูงกว่าในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อนมาก” มิคาอิล บาคานอฟ หัวหน้าวิศวกรของ Beloyarsk NPP อธิบายให้นายกรัฐมนตรีฟัง - สิ่งนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการใช้วัสดุโครงสร้างพิเศษสำหรับถังปฏิกรณ์และระบบในเครื่องปฏิกรณ์ ตัวเรือนของแท่งเชื้อเพลิงและส่วนประกอบเชื้อเพลิงไม่ได้ทำจากโลหะผสมเซอร์โคเนียมเช่นเดียวกับในเครื่องปฏิกรณ์ความร้อน แต่ทำจากเหล็กกล้าโครเมียมผสมพิเศษซึ่งมีความไวต่อ 'การบวม' ของรังสีน้อยกว่า ในทางกลับกัน ภาชนะของเครื่องปฏิกรณ์ไม่อยู่ภายใต้ภาระที่เกี่ยวข้องกับความดันภายใน แต่จะสูงกว่าความดันบรรยากาศเพียงเล็กน้อยเท่านั้น”

ตามคำกล่าวของมิคาอิล บาคานอฟ ในช่วงปีแรกของการดำเนินงาน ปัญหาหลักเกี่ยวข้องกับการบวมของรังสีและการแตกร้าวของเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขในไม่ช้า วัสดุใหม่ได้รับการพัฒนา - ทั้งสำหรับเชื้อเพลิงและตัวเรือนก้านเชื้อเพลิง แต่ถึงตอนนี้ แคมเปญก็ถูกจำกัดไม่มากนักด้วยการเผาผลาญเชื้อเพลิง (ซึ่งใน BN-600 ถึง 11%) แต่ด้วยอายุการใช้งานทรัพยากรของวัสดุที่ใช้ในการผลิตเชื้อเพลิง แท่งเชื้อเพลิง และชุดประกอบเชื้อเพลิง ปัญหาการปฏิบัติงานเพิ่มเติมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของโซเดียมในวงจรทุติยภูมิ ซึ่งเป็นโลหะที่ออกฤทธิ์ทางเคมีและอันตรายจากไฟไหม้ซึ่งทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงเมื่อสัมผัสกับอากาศและน้ำ: “มีเพียงรัสเซียและฝรั่งเศสเท่านั้นที่มีประสบการณ์ระยะยาวในการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วทางอุตสาหกรรม . ทั้งเราและผู้เชี่ยวชาญชาวฝรั่งเศสประสบปัญหาเดียวกันตั้งแต่เริ่มแรก เราแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้สำเร็จ ตั้งแต่เริ่มแรก โดยจัดหาวิธีการพิเศษในการตรวจสอบความหนาแน่นของวงจร กำหนดตำแหน่งและระงับการรั่วไหลของโซเดียม แต่โครงการในฝรั่งเศสกลับกลายเป็นว่ามีการเตรียมพร้อมน้อยลงสำหรับปัญหาดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ ในที่สุดเครื่องปฏิกรณ์ฟีนิกซ์ก็ถูกปิดตัวลงในปี 2552”

“ปัญหาก็เหมือนเดิมจริงๆ” Nikolai Oshkanov ผู้อำนวยการ Beloyarsk NPP กล่าวเสริม “แต่พวกเขาได้รับการแก้ไขที่นี่และในฝรั่งเศสด้วยวิธีที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อส่วนหัวของส่วนประกอบชิ้นหนึ่งบน Phoenix งอเพื่อหยิบและขนออก ผู้เชี่ยวชาญชาวฝรั่งเศสได้พัฒนาระบบที่ซับซ้อนและค่อนข้างแพงสำหรับ 'การมองเห็น' ผ่านชั้นโซเดียม และเมื่อปัญหาเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับเรา วิศวกรคนหนึ่งของเราแนะนำให้ใช้กล้องวิดีโอที่วางอยู่ในโครงสร้างที่เรียบง่าย เช่น กระดิ่งดำน้ำ โดยมีท่อที่เปิดอยู่ด้านล่างโดยมีอาร์กอนเป่าเข้ามาจากด้านบน เมื่อโซเดียมละลายถูกไล่ออก ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้งานกลไกดังกล่าวผ่านลิงก์วิดีโอ และชุดประกอบที่โค้งงอก็ถูกถอดออกได้สำเร็จ”

โซนแอคทีฟของเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วจัดเรียงเป็นชั้นคล้ายหัวหอม

ชุดประกอบเชื้อเพลิง 370 ชุดประกอบด้วยสามโซนโดยมีการเสริมสมรรถนะยูเรเนียม-235 - 17, 21 และ 26% ที่แตกต่างกัน (ในตอนแรกมีเพียงสองโซน แต่เพื่อให้การปล่อยพลังงานเท่ากันจึงมีการสร้างสามโซน) พวกมันถูกล้อมรอบด้วยตะแกรงด้านข้าง (ผ้าห่ม) หรือโซนผสมพันธุ์ ซึ่งมีส่วนประกอบที่มียูเรเนียมหมดสภาพหรือยูเรเนียมธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยไอโซโทป 238 เป็นหลัก ที่ปลายแท่งเชื้อเพลิงด้านบนและด้านล่างแกนกลางยังมีเม็ดยาที่หมดสภาพด้วย ยูเรเนียมซึ่งก่อตัวเป็นหน้าจอสุดท้าย (การสร้างโซน)

ชุดประกอบเชื้อเพลิง (FA) คือชุดส่วนประกอบเชื้อเพลิงที่ประกอบอยู่ในตัวเรือนเดียว - ท่อเหล็กพิเศษที่บรรจุเม็ดยูเรเนียมออกไซด์พร้อมสารเสริมสมรรถนะต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบของเชื้อเพลิงจะไม่สัมผัสกันและสารหล่อเย็นสามารถไหลเวียนระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้นได้ ลวดเส้นเล็กจะถูกพันเข้ากับท่อ โซเดียมเข้าสู่ชุดเชื้อเพลิงผ่านรูควบคุมปริมาณด้านล่างและออกทางหน้าต่างที่ส่วนบน

ที่ด้านล่างของชุดเชื้อเพลิงจะมีก้านเสียบอยู่ในซ็อกเก็ตสับเปลี่ยนที่ด้านบนจะมีส่วนหัวซึ่งชุดประกอบจะถูกจับระหว่างการโอเวอร์โหลด ชุดประกอบเชื้อเพลิงที่มีการเสริมสมรรถนะต่างกันมีตำแหน่งติดตั้งที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดตั้งชุดประกอบผิดที่

ในการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ มีการใช้แท่งชดเชย 19 แท่งที่มีโบรอน (ตัวดูดซับนิวตรอน) เพื่อชดเชยการเผาไหม้เชื้อเพลิง แท่งควบคุมอัตโนมัติ 2 แท่ง (เพื่อรักษาพลังงานที่กำหนด) และแท่งป้องกันที่ทำงานอยู่ 6 แท่งถูกนำมาใช้ เนื่องจากพื้นหลังนิวตรอนของยูเรเนียมเองนั้นต่ำ ดังนั้นสำหรับการควบคุมการสตาร์ทเครื่องปฏิกรณ์ (และการควบคุมที่ระดับพลังงานต่ำ) จึงมีการใช้ "การส่องสว่าง" - แหล่งกำเนิดโฟโตนิวตรอน (ตัวปล่อยแกมมาบวกเบริลเลียม)

หน่วยกำลังที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วสามารถขยายฐานเชื้อเพลิงของพลังงานนิวเคลียร์ได้อย่างมาก และลดปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีโดยการจัดวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์แบบปิด มีเพียงไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่มีเทคโนโลยีดังกล่าว และตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าสหพันธรัฐรัสเซียเป็นผู้นำระดับโลกในสาขานี้

เครื่องปฏิกรณ์ BN-800 (จาก "โซเดียมเร็ว" ที่มีกำลังไฟฟ้า 880 เมกะวัตต์) เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วแบบนำร่องทางอุตสาหกรรมที่มีสารหล่อเย็นโลหะเหลวโซเดียม มันควรจะกลายเป็นต้นแบบของหน่วยพลังงานเชิงพาณิชย์ที่ทรงพลังกว่าด้วยเครื่องปฏิกรณ์ BN-1200

แหล่งที่มา

ที่ Beloyarsk NPP ในเมือง Zarechny พวกเขากำลังเตรียมที่จะติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์สำหรับหน่วยพลังงานใหม่ ปัจจุบัน BNPP ดำเนินงานหน่วยพลังงานเพียงแห่งเดียวในโลกที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วที่มีกำลังการผลิต 600 เมกะวัตต์ (เป็นหน่วยที่ทรงพลังที่สุดในเทือกเขาอูราลกลาง) และตอนนี้กำลังก่อสร้างหน่วยใหม่ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น ผู้สื่อข่าวของ Nakanune.RU มองว่างานนี้ดำเนินไปอย่างไร และพร้อมที่จะบอกและแสดงให้เห็นว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในอนาคตจะถูกสร้างขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใน ภูมิภาคสแวร์ดลอฟสค์และสิ่งที่เป็นเอกลักษณ์เกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ใช้ใน BNPP

พลังงานนิวเคลียร์กลายเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ไม่ได้รับผลกระทบจากวิกฤตการณ์ในรัสเซีย หรือเกือบจะไม่ได้สัมผัสมัน การผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของประเทศจะยังคงอยู่ในระดับเดิม ปัญหาต่างๆ มากมายที่ต้องเผชิญในพื้นที่อื่นจะหมดไป นอกจากนี้ผู้สร้างที่เคยลังเลที่จะสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่มาก่อน บนพื้นฐานการหมุนรีบกลับไปที่สถานีเพราะการก่อสร้างได้รับทุนจากรัฐ เราไปเยี่ยมชมสถานที่ก่อสร้างแห่งหนึ่ง - การก่อสร้างหน่วยพลังงานที่สี่ BN-800 ของ Beloyarsk NPP

ผู้อำนวยการ BNPP Nikolay Oshkanov (เขาเป็นรองด้วย ผู้อำนวยการทั่วไป OJSC Concern Energoatom ซึ่งรวมสิบเข้าด้วยกัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศ) หมายเหตุ: “ ไม่มีวิกฤติที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัสเซีย - ไม่มีปรากฏการณ์วิกฤตใดส่งผลกระทบต่อเราและจะไม่ส่งผลกระทบต่อเรา” อย่างไรก็ตาม เขายอมรับว่าการลดการใช้พลังงานยังส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ด้วย - ที่สถานีบางแห่งที่เป็นข้อกังวล หน่วยดังกล่าวยังสำรองไว้ แต่เมื่อถึงวันที่ 1 มิถุนายน ก็มีกำลังการผลิตถึง 100%

งานเกี่ยวกับการก่อสร้าง BN-800 ยังคงดำเนินต่อไปที่ BNPP (โครงการนี้กำลังดำเนินการภายในกรอบของโครงการเป้าหมายของรัฐบาลกลางเพื่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย) ปัจจุบัน สถานีดำเนินการหน่วยส่งกำลังเพียงแห่งเดียวในโลกที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วระดับอุตสาหกรรม BN-600 (นี่คือหน่วยกำลังที่สามของ BNPP สองหน่วยแรกอยู่ระหว่างการเลิกใช้งาน) Nikolai Oshkanov เองอธิบายถึงความพิเศษเกี่ยวกับเทคโนโลยีของเครื่องปฏิกรณ์ "เร็ว":

“ในโครงการ (Federal Target Program for Nuclear Energy Development - หมายเหตุ) BNPP จะแสดงเป็นหน่วยกำลังที่สี่ ได้แก่ เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรม- นี่เป็นก้าวใหม่ที่คนทั้งโลกเร่งรีบและที่นี่รัสเซียก็กลายเป็นผู้นำโดยใช้ตัวอย่างของ Beloyarsk NPP มีเพียงประเทศใหญ่เท่านั้นที่สามารถจ่ายสิ่งนี้ได้ - สหรัฐอเมริกา, ฝรั่งเศส, ญี่ปุ่น, รัสเซีย, อังกฤษ - นั่นคือประเทศที่มีระเบิด ไม่ใช่ DPRK ที่ขโมยเทคโนโลยีไป แต่เป็นผู้ที่สามารถพัฒนาทิศทางนี้ได้อย่างแม่นยำ เหตุใดจึงมีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์แบบ "เร็ว"? ในเครื่องปฏิกรณ์แบบ "เร็ว" พลูโทเนียมที่ผลิตได้จะบริสุทธิ์และเป็นเกรดอาวุธ”

ที่ BNPP การใช้เชื้อเพลิงเพื่อจุดประสงค์ทางสันติ เทคโนโลยีดังกล่าวช่วยให้สามารถขยายฐานพลังงานเชื้อเพลิงของประเทศและลดปริมาณขยะนิวเคลียร์ได้

ยูเรเนียมทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองส่วน: 0.7% เป็นสิ่งที่สามารถใช้ได้ในเครื่องปฏิกรณ์, 99.3% เป็นสิ่งที่เรียกว่า "ของเสีย" แต่ไม่สามารถใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอยู่ทั่วโลกรวมถึงประเทศของเราด้วย เครื่องปฏิกรณ์แบบ “เร็ว” จะแปลงยูเรเนียม-238 ที่ไม่ได้ใช้ภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนเร็วให้เป็นพลูโทเนียม-239” นิโคไล ออชคานอฟ อธิบาย

ดังนั้น หลังจากบรรจุพลูโตเนียม 10 ตันเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์แล้ว จะมีการกำจัด 12 ตันออกจากเครื่อง เนื่องจากพลูโทเนียมถูก "ล้อมรอบ" ด้วยยูเรเนียม เขาตั้งข้อสังเกต ดังนั้น "การถ่ายโอนข้อมูล" ยูเรเนียมจึงกลายเป็นเชื้อเพลิง

เทคโนโลยีนี้ใช้กับ BN-600 มาตั้งแต่ปี 1980 และ BN-800 ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาวัฏจักรนิวเคลียร์ "ปิด" ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึง "การไหลเวียน" ของเชื้อเพลิงระหว่างเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนแบบเร็วและแบบความร้อน

ในขณะเดียวกัน Nikolai Oshkanov ยืนยันในงานแถลงข่าวเมื่อวันศุกร์ที่ผ่านมาว่าวันเริ่มเดินเครื่องจะเปลี่ยนจากปี 2012 เป็นปี 2014 ปัญหาไม่ได้อยู่ที่วิกฤต แต่อยู่ที่อุปกรณ์ เขากล่าว

ในปีนี้มีการใช้เงิน 2 พันล้านรูเบิลในการก่อสร้างโรงงานไม่นับค่าอุปกรณ์ “ เราอยู่ในอันดับที่สามในโครงการเป้าหมายของรัฐบาลกลาง หน่วยแรกคือหน่วยพลังงานที่สองของ Volgodonsk NPP ตามด้วยหน่วยที่สี่ของ Kalinin NPP ในปีนี้เราได้รับการจัดสรรเกือบ 13 พันล้านรูเบิลแม้ว่าเดิมจะมีการวางแผนไว้ 15 ล้านรูเบิล (หน่วยกำลัง) เหล่านั้นจำเป็นต้องดำเนินการในคิวแรกเนื่องจากไม่มีไฟฟ้าในคอเคซัสและ ภูมิภาคเลนินกราด"เขากล่าว

ปัญหาหลักเนื่องจากการล่าช้าของการเปิดตัว BN-800 คือปัญหาเกี่ยวกับการผลิตอุปกรณ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ “ปัญหาอยู่ที่อุปกรณ์ มันมีเอกลักษณ์ ไม่ได้สร้างมาเป็นเวลานาน สิ่งเหล่านี้เป็นเทคโนโลยีและวัสดุใหม่ ๆ ต้องฟื้นฟูโรงงานทั้งหมดเพื่อประโยชน์ของหน่วยเดียวเท่านั้น อุปกรณ์เสริมเสร็จแล้ว แต่ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์แบบกังหัน” ผู้อำนวยการ BNPP กล่าว

อย่างไรก็ตามหากการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ดำเนินไปเกือบตามกำหนดเวลา (จะถูกส่งไปยังสถานีโดยโรงงาน Podolsk ที่ตั้งชื่อตาม Ordzhonikidze) ปัญหาหลักคือในการผลิตกังหัน (กำลังดำเนินการโดย United Machine พืช).

เราสามารถตรวจสอบได้ว่าคนงานตรงเวลาสำหรับการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ (ซึ่งเป็นที่ตั้งของอุปกรณ์กัมมันตภาพรังสี) ในภาชนะประกอบเครื่องปฏิกรณ์

อาคารประกอบเครื่องปฏิกรณ์ถูกสร้างขึ้นในยุค 80 แต่จากนั้นการก่อสร้าง BN-800 ก็หยุดลงและกลับมาดำเนินการต่อเมื่อสามปีที่แล้ว เฉพาะในปี 2008 เท่านั้นที่การรวมเครื่องปฏิกรณ์เริ่มต้นขึ้น - มันมาจากโรงงานในโปโดลสค์เป็นบางส่วน Alexey Chernikov รองหัวหน้าวิศวกรของแผนกติดตั้ง Beloyarsk อธิบาย

คาดว่าการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ในเหมืองจะเริ่มในเดือนสิงหาคม-กันยายนปีนี้

ในขณะเดียวกัน ภายในวันที่ 1 กรกฎาคม อุตสาหกรรมนิวเคลียร์อาจเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่น่าพึงพอใจไปเสียหมด นับจากวันนี้ อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปใช้แผนปฏิบัติการ "50 ถึง 50" โดย 50% ของพลังงานจะขายในตลาดเสรี และ 50% ในอัตราภาษีคงที่ มีการคำนวณแล้วว่าส่งผลให้ค่าไฟฟ้าของประชาชนเพิ่มขึ้น “มีทางเลือกหนึ่งที่ปัญหาจะได้รับการแก้ไขด้วยพลังงานนิวเคลียร์” Nikolai Oshkanov กล่าว เนื่องจากไฟฟ้าที่ผลิตโดยคนงานนิวเคลียร์มีราคาถูกกว่า จึงสามารถกำหนด "ต้นทุน" ในอุตสาหกรรมนี้ได้

อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป ผู้อำนวยการ BNPP มองดู "อนาคตนิวเคลียร์" ด้วยความหวัง: "มี" ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยานิวเคลียร์" ในโลก - การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้เริ่มขึ้นแล้ว เช่นเดียวกับในสมัยก่อนที่รัสเซียกำลังสร้างใน จีน อินเดีย แต่ไม่ได้รับอนุญาตให้เข้าไปในยุโรป ในรัสเซีย ปัญหาหลักไม่ใช่ทรัพยากร แต่เป็นการส่งมอบ”

“ ตามที่ประชากรถามก็จะเป็นเช่นนั้น” เขาแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับโอกาสของอุตสาหกรรมโดยไม่ปิดบังแผนการเพิ่มเติมของ BNPP เอง - ในปี 2563 พวกเขาตั้งใจที่จะเริ่มก่อสร้างหน่วยพลังงานที่ห้า - BN-1200

- หนึ่งในสิ่งพิมพ์ระดับมืออาชีพระดับนานาชาติที่มีอิทธิพลและน่าเชื่อถือที่สุดในสาขานี้ - ได้รับรางวัล Power Awards ประจำปี 2559 ให้กับโครงการหน่วยกำลังที่สี่ของ Russian Beloyarsk NPP ด้วยเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ BN-800 ซึ่งจะทดสอบจำนวน เทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่โครงการนิวเคลียร์ของรัสเซียได้รับการยอมรับในสหรัฐอเมริกา หน่วยแรกของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิหร่าน Bushehr และหน่วยแรกของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อินเดีย Kudankulam ก่อนหน้านี้ได้รับการเสนอชื่อให้เป็นโครงการประจำปี 2014 โดยนิตยสาร Power Engineering ของอเมริกาที่เชื่อถือได้อีกฉบับหนึ่ง หน่วยกำลังเหล่านี้ใช้งานเครื่องปฏิกรณ์เทอร์มอลนิวตรอนของรัสเซีย VVER-1000

ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่สำหรับรัสเซีย

“เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วมีความสำคัญสูงสุดสำหรับการดำเนินการตามแผนอันทะเยอทะยานของรัสเซียในด้านพลังงานนิวเคลียร์ การก่อสร้างที่ประสบความสำเร็จ การรวมไว้ในเครือข่าย และการทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 เครื่องแรกของประเทศที่ Beloyarsk NPP ถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญในทิศทางที่ถูกต้อง ” บันทึกของนิตยสาร

หน่วยที่ 4 ของ Beloyarsk NPP พร้อมเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วพร้อมสารหล่อเย็นโลหะเหลวโซเดียม BN-800 (จาก "โซเดียมเร็ว") ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 880 MW ได้เปิดดำเนินการเชิงพาณิชย์ในวันจันทร์ มันเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วที่ทำงานที่ทรงพลังที่สุดในโลก

ผู้เชี่ยวชาญเรียกเหตุการณ์นี้ว่าประวัติศาสตร์ไม่เพียงแต่สำหรับรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลกด้วย ผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำว่าประสบการณ์ในการออกแบบการก่อสร้างการเริ่มต้นและการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวตรอนเร็วซึ่งนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ชาวรัสเซียจะได้รับจาก BN-800 นั้นจะมีความจำเป็นสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในพื้นที่นี้ในรัสเซีย

ความเป็นผู้นำที่ได้รับการยอมรับ

เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งรับประกันการปิดวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (NFC) ในวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์แบบปิด เนื่องจากการใช้วัตถุดิบยูเรเนียมอย่างเต็มรูปแบบในเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนผสมพันธุ์เร็ว (ตัวผสมพันธุ์) ฐานเชื้อเพลิงของพลังงานนิวเคลียร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และยังสามารถลดปริมาณกากกัมมันตภาพรังสีลงได้อย่างมากเนื่องจาก ไปสู่การเผาไหม้สารกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตราย ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า รัสเซียเป็นประเทศแรกในโลกในด้านเทคโนโลยีสำหรับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ "เร็ว"

สหภาพโซเวียตเป็นผู้นำในการก่อสร้างและการดำเนินงานเครื่องปฏิกรณ์พลังงาน "เร็ว" ในระดับอุตสาหกรรม หน่วยแรกของโลกที่มีเครื่องปฏิกรณ์ BN-350 ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 350 เมกะวัตต์เปิดตัวในปี 1973 บนชายฝั่งตะวันออกของทะเลแคสเปียนในเมือง Shevchenko (ปัจจุบันคือ Aktau, คาซัคสถาน) พลังงานความร้อนส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์ถูกใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ส่วนที่เหลือใช้เพื่อแยกเกลือออกจากน้ำทะเล หน่วยส่งกำลังนี้ดำเนินการจนถึงปี 1998 ซึ่งนานกว่าอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้ห้าปี ประสบการณ์ในการสร้างและใช้งานการติดตั้งนี้ทำให้สามารถเข้าใจและแก้ไขปัญหาต่างๆ มากมายในด้านเครื่องปฏิกรณ์ประเภท BN

ตั้งแต่ปี 1980 หน่วยกำลังที่สามของสถานีที่มีเครื่องปฏิกรณ์ BN-600 ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 600 เมกะวัตต์ได้ดำเนินการที่ Beloyarsk NPP หน่วยนี้ไม่เพียงแต่ผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นฐานเฉพาะสำหรับการทดสอบวัสดุโครงสร้างใหม่และเชื้อเพลิงนิวเคลียร์อีกด้วย

ประวัติความเป็นมาของ BN-800

ในปี 1983 มีการตัดสินใจที่จะสร้างหน่วยนิวเคลียร์สี่หน่วยด้วยเครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ในสหภาพโซเวียต: หนึ่งหน่วยที่ Beloyarsk NPP และสามหน่วยที่ South Ural NPP ใหม่ แต่หลังจากเชอร์โนบิล อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตเริ่มซบเซา และการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ รวมถึงเครื่องปฏิกรณ์แบบ "เร็ว" ก็หยุดลง และหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต สถานการณ์ก็เลวร้ายยิ่งขึ้น มีภัยคุกคามต่อการสูญเสียเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ในประเทศ รวมถึงเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์ BN

ความพยายามที่จะดำเนินการก่อสร้างอย่างน้อยหนึ่งหน่วย BN-800 เกิดขึ้นหลายครั้ง แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 2000 เป็นที่ชัดเจนว่าความสามารถของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอสำหรับสิ่งนี้ และที่นี่มีบทบาทชี้ขาดโดยการสนับสนุนจากผู้นำรัสเซียซึ่งอนุมัติโครงการใหม่สำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ นอกจากนี้ยังมีสถานที่สำหรับ BN-800 ที่หน่วยที่สี่ของ Beloyarsk NPP

มันไม่ง่ายเลยที่จะบล็อกให้เสร็จ ในการสรุปโครงการโดยคำนึงถึงการปรับปรุงโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยจำเป็นต้องมีการระดมกำลังขององค์กรวิทยาศาสตร์การออกแบบและวิศวกรรมในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์อย่างแท้จริง ผู้ผลิตอุปกรณ์ยังต้องเผชิญกับงานที่ยากลำบากซึ่งไม่เพียงแต่ต้องฟื้นฟูเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างอุปกรณ์ของเครื่องปฏิกรณ์ BN-600 เท่านั้น แต่ยังต้องเชี่ยวชาญเทคโนโลยีใหม่อีกด้วย

และยังมีการสร้างหน่วยพลังงาน ในเดือนกุมภาพันธ์ 2014 การโหลดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ได้เริ่มขึ้น เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวเปิดตัวในเดือนมิถุนายนของปีเดียวกัน จากนั้นการออกแบบชุดประกอบเชื้อเพลิงจะต้องได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย ​​และเมื่อปลายเดือนกรกฎาคม 2558 เครื่องปฏิกรณ์ BN-800 ก็เริ่มต้นใหม่อีกครั้ง และผู้เชี่ยวชาญเริ่มค่อยๆ เพิ่มกำลังจนถึงระดับที่จำเป็นในการเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้า เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2558 หน่วยดังกล่าวเชื่อมต่อกับเครือข่ายและจ่ายกระแสไฟแรกให้กับระบบไฟฟ้าของรัสเซีย

หน่วย BN-800 ควรเป็นต้นแบบของหน่วยส่งกำลังเชิงพาณิชย์ BN-1200 ที่ทรงพลังกว่า โดยการตัดสินใจเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการก่อสร้างจะพิจารณาจากประสบการณ์การปฏิบัติงานของ BN-800 ส่วนหัว BN-1200 ก็มีแผนที่จะสร้างที่ Beloyarsk NPP เช่นกัน