Những lò phản ứng hạt nhân nhanh kim loại lỏng.

Một phần của tài liệu GIỚI THIỆU VỀ LMFBR (Trang 26 - 31)

- Chiều cao/ đường kính: 18/7 m

Những lò phản ứng hạt nhân nhanh kim loại lỏng.

3. Các loại lò phản ứng tái sinh nhanh và các thông số thiết kế Có hai thiết kế cơ sở cho các lò tái sinh nhanh natri lạnh : bố trí các bể (tích hợp) và các loại vòng ghép bố trí trong bể, bể lò phản ứng có chứa không chỉ có lõi, mà còn một số thành phần khác.

Biểu đồ miêu tả 1 loại lò phản ứng được hiển thị trong hình. 1, Tài liệu tham khảo. [3]. Bể lò phản ứng được làm đầy với natri ở áp suất khí quyển và lõi, máy tiếp nhiên liệu, máy bơm nước làm mát và trao đổi nhiệt trung gian được nhúng chìm trong bể. Do đó, toàn bộ đường ống natri lạnh đều nằm trong cùng một bể. Thiết kế này làm cho nó có thể giảm đáng chi phí cho đường ống bên ngoài.

Có Cách bố trí thứ 2, được biết đến như thiết kế vòng ghép, giống như lò phản ứng ánh sáng nước thông thường trong đó các thành phần riêng lẻ của hệ thống làm lạnh bên ngoài bể lò phản ứng được kết nối với nhau bởi đường ống, trong khi bể lò phản ứng hạt nhân chính nó chỉ chứa lõi và thiết bị liên quan.

Như một minh hoạ của thiết kế vòng ghép, hình 4 cho thấy hệ thống cơ bản của lò phản ứng Monju Ref [4]. Trong cả hai sắp xếp của hệ thống chính mạch có chứa các thành phần chính được bao quanh bởi các bể bảo vệ để cho bất kỳ sự cố của hệ thống mạch chính không dẫn đến một sự mất mát lớn của natri phóng xạ. Trong bất kỳ việc tái sinh nhanh với một hệ thống natri lạnh mục đích là để giảm thiểu thời gian tắt máy cần thiết để tiếp nhiên liệu lò phản ứng. Trong bể và các cách bố trí

vòng ghép, sử dụng thường xuyên thực hiện một nút quay nằm ở trên cùng của bể lò phản ứng trong việc đóng nắp bể.

Thiết bị chuyển giao nhiên liệu trong bể được lắp trên nút quay. Việc kiểm soát ổ đĩa thanh cũng được gắn trên nút này và ngắt kết nối từ lõi trước khi nút bắt đầu quay. Như vậy nó có thể chuyển nhiên liệu từ lõi đến bất kỳ điểm nào bên trong lò phản ứng và ngược lại bằng cách sử dụng máy chuyển giao nhiên liệu. Trong bố trí bể, nhiên liệu đã sử dụng thường được đặt trong một khoảng không lưu trữ tạm thời nằm bên trong bể lò

phản ứng, trong đó nó vẫn được sử dụng trong khi nhiệt phân rã được loại bỏ từ hoạt động sản phẩm phân hạch. Thiết bị chuyển đổi nhiên liệu dùng để chuyển nhiên liệu đã được sử dụng trong bể thành nhiên liệu lưu trữ bên ngoài bể lò phản ứng. Điều này có thể được thực hiện khi lò phản ứng vào hoạt động. Trong thiết kế vòng ghép, nhiên liệu đã được chuyển giao trực tiếp từ bên trong cho các cơ sở lưu trữ bên ngoài lò phản ứng. Một vấn đề quan trọng trong trường hợp của lò tái sinh nhanh nhiên liệu cho các dịch vụ đời sống. Trong nhiệt lò phản ứng chỉ có một tỷ lệ phần trăm nhỏ của các nguyên tử uranium trong các phản ứng phân hạch nhiên liệu trước khi nó được lấy ra từ hạt để lưu trữ nhiên liệu đã qua sử dụng hoặc tái chế. Thông thường, số lượng nguyên liệu phân hạch trong nhiên liệu lò phản ứng nhiệt không phải là hơn 4%, và khi tối ưu để tỷ lệ chuyển đổi phân hạch cho các lò phản ứng như vậy là nhỏ, họ chỉ đạt được 2 hoặc 3% khi có 1 sự cháy. Khi sự cháy lớn dần sẽ gây tổn thất cho vỏ bọc quang học của nhiên liệu và cho toàn bộ nhiên liệu. Tái sinh nhanh nhiên liệu từ 15% trở lên là nguyên liệu phân hạch, và kể từ khi tỷ lệ sản sinh vượt quá sự thống nhất của sự cháy bình thường thì nó không giới hạn bởi số lượng của nguyên liệu phân hạch, nhưng thay vì giải quyết vấn đề thiệt hại bức xạ. Thông thường sự cháy có thể đạt được 10-15%. Do đó, trong khi ở các lò phản ứng ánh sang nước có sự cháy là 20 000-35 000 MW.d / t, các con số cho việc tái sinh nhanh hiện nay được thiết kế là 100 000-150 000 MW.d / t. Đặc điểm cơ bản của việc xác thực và thử nghiệm tái sinh nhanh trong hoạt động, hoặc ở giai đoạn thiết kế, được thể hiện trong

bảng 1.

Ở nhiều nước phát triển việc sử dụng thương mại của các lò phản ứng nhanh trong tương lai được xem là có tầm quan trọng ngày càng tăng. Ngày nay có một số thử nghiệm quan trọng việc tái sinh nhanh natri lạnh trong hoạt động kinh doanh, ví dụ : Rapsodie- Fortissimo (Pháp), KNK-II (Cộng hòa Liên bang Đức), Joyo (Nhật Bản), EBR-II (USA) và BOR- 60 (Liên Xô), và rộng hơn các lò phản ứng thử nghiệm đang được xây dựng, ví dụ, PEC (118 MWth) tại Ý và các FFTF (400 MWth) đang nghiên cứu thử nghiệm lò phản ứng nhiên liệu được xây dựng tại Hoa Kỳ.

Lò phản ứng Giá trị

Phenix SGN

Một phần của tài liệu GIỚI THIỆU VỀ LMFBR (Trang 26 - 31)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(35 trang)
w