3.2.1.1 Создание многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах МБИР

Реактор МБИР – многоцелевой быстрый исследовательский реактор, предназначенный для использования широкого спектра ионизирующего излучения в исследовательских целях, а именно:

  • экспериментального обеспечения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию инновационных ядерно-энергетических установок нового поколения;
  • отработки технологий замыкания топливного цикла и утилизации радиоактивных отходов;
  • комплексных исследований по радиационному материаловедению, включая создание новых конструкционных, топливных и поглощающих материалов;
  • проведения комплексных экспериментальных работ с использованием нейтронного и других видов реакторного излучения для фундаментальных исследований;
  • прикладного применения реакторного излучения для наработки радиоизотопов, изменения физико-механических свойств материалов и использования в медицинских целях.

Общий вид реактора МБИР

Реактор МБИР будет обладать быстрым спектром нейтронов, который позволит проводить НИОКР для обоснования большинства конструктивных решений, предусмотренных в Стратегии развития атомной энергетики России на период до 2050 года.

Новый исследовательский реактор будет иметь несколько изолированных петель с автономным охлаждением и инструментованных ячеек в активной зоне, а также несколько ячеек для внутриреакторных материаловедческих исследований. МБИР, являясь реактором многоцелевого назначения, должен позволять проводить исследования по материаловедению, физике реакторов, безопасности, испытания новых элементов активной зоны, средств контроля и диагностики, производить уникальные радиоизотопы и прочее. Только такой исследовательский реактор сможет обеспечить проведение исследований как для быстрых, так и для тепловых реакторов, а также в рамках других перспективных направлений развития ядерной энергетики на ближайшие десятилетия.

В рамках федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010–2015 годов и на перспективу до 2020 года» в части реализации проекта по созданию исследовательской ядерной установки МБИР в 2012 году выполнен большой объём работ.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы

  1. На основании данных эскизного проекта реактора проведён предварительный вероятностный анализ безопасности первого уровня исследовательской ядерной установки МБИР, выпущены предварительный и промежуточный отчёты по обоснованию её безопасности.
  2. Откорректированы и выпущены частные технические задания на основные элементы и оборудование исследовательской ядерной установки МБИР.
  3. Разработаны материалы технических проектов по основному оборудованию исследовательской ядерной установки МБИР, выпущена проектная документация, необходимая для получения положительного заключения ФАУ «Главгосэкспертиза России».
  4. Выполнены работы для обоснования материалов технического проекта, проектных решений по системам, экспериментальным установкам исследовательской ядерной установки МБИР:
  • С целью оптимизации конструкции и повышения эффектив- ности были проведены нейтронно-физические и теплогидравлические расчёты рабочих органов системы управления и защиты с семью пэлами и одним кольцевым поглощаю- щим элементом. Показано, что в предлагаемой кольцевой конструкции рабочих органов СУЗ возможно повышение эффективности до требуемых значений.
  • Предложено использовать многопэльную конструкцию в качестве рабочих органов автоматического регулирования и однопэльную кольцевую конструкцию в качестве рабочих органов аварийной защиты, ручного регулирования и компенсации реактивности. Для рабочих органов ручного регулирования было предложено использовать кольцевую конструкцию рабочих органов с повышенным на 35 % (относительно семипэльной конструкции) содержанием поглотителя.
  • В качестве альтернативного варианта увеличения загрузки поглотителя без увеличения толщины его слоя предложена двухпэльная цилиндрическая конструкция рабочих органов системы управления и защиты, в которой дополнительный поглотитель размещается во внутренней натриевой полости. Данная конструкция позволяет обеспечить требуемую эффективность рабочих органов СУЗ, уменьшить неравномерность распределения температуры по поглотителю и, соответственно, уменьшить максимальную температуру в карбиде бора по сравнению с кольцевой конструкцией рабочих органов СУЗ с увеличенной на 35 % загрузкой поглотителя.
  • Разработана рабочая конструкторская документация:
  • на макеты твэлов и облучательное устройство для их испытаний;
  • на макеты рабочих органов СУЗ с семью поглощающими элементами, облучательное устройство и макет стержневых пэлов рабочих органов системы управления и защиты;
  • на облучательное устройство и макет рабочих органов СУЗ с кольцевыми поглощающими элементами;
  • на макеты ТВС и сборки бокового экрана, рабочий участок для пролива макетов ТВС и сборки бокового экрана;
  • на макет хвостовика ТВС и рабочий участок для испытаний по проливу макета хвостовика ТВС;
  • на макет дросселя.
  • Разработана технология изготовления горячепрессованных кольцевых сегментов из карбида бора для сердечников пэлов повышенной эффективности.
  • Изготовлены макеты твэлов и облучательное устройство для их испытаний, макет рабочих органов СУЗ с семью поглощающими элементами, облучательное устройство и макеты стержневых пэлов рабочих органов системы управления и защиты, облучательное устройство и макеты рабочих органов СУЗ с кольцевым поглощающим элементом для испытаний в реакторе БОР-60.
  1. Проведены исследования для обеспечения патентной чистоты принимаемых научных, конструкторских и технологических решений.

Проектные работы

  1. Разработано и утверждено заместителем генерального директора – директором Блока по управлению инновациями Госкорпорации «Росатом» В.А. Першуковым техническое задание на разработку исследовательской ядерной установки МБИР.
  2. Оформлен и утверждён акт выбора земельного участка под строительство исследовательской ядерной установки МБИР.
  3. Утверждён и зарегистрирован в установленном порядке градостроительный план земельного участка исследовательской ядерной установки МБИР.
  4. Проведены радиологические исследования территории с целью определения и контроля активности природных и техногенных радионуклидов в грунте, попадающем в зону разработки котлованов и траншей под здания, сооружения и сети исследовательской ядерной установки МБИР.
  5. Оформлен и утверждён акт выбора земельного участка для размещения трассы автодороги на период строительства и эксплуатации исследовательской ядерной установки МБИР.
  6. Проведены необходимые для разработки и выпуска проектной документации инженерно-изыскательские работы (инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-эко- логические изыскания) на площадках исследовательской ядерной установки МБИР и производственной базы строительства, а также комплексный (сейсмический, экологический) мониторинг окружающей среды.

image description

Макет главного здания реакторной установки МБИР

работы, связанные с получением лицензий

  1. Проведены общественные обсуждения материалов обоснования лицензии на размещение исследовательской ядерной установки МБИР, по итогам которых составлен и утверждён главой администрации Димитровграда А.Н. Комаровым соответствующий протокол.
  2. Проведена экспертиза материалов обоснования безопасности инвестиций в строительство исследовательской ядерной установки МБИР, а именно перечня мероприятий по гражданской обороне, предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, на соответствие федеральным и отраслевым нормам пожарной безопасности, получено положительное заключение ООО «Пожарный аудит», а Главным управлением МЧС России по Ульяновской области рекомендовано принять данные материалы за основу при разработке проектной документации.
  3. Федеральным медико-биологическим агентством России были рассмотрены и согласованы материалы, касающиеся инвестиционного этапа проекта, – обоснование безопасности инвестиций в строительство и оценка воздействия на окружающую среду исследовательской ядерной установки МБИР.
  4. Материалы обоснования лицензии на размещение исследовательской ядерной установки МБИР направлены в адрес Федеральной службы по надзору в сфере природопользования для проведения государственной экологической экспертизы.