Парогенерирующий тяжеловодный реактор
Парогенерирующий тяжеловодный реактор ( SGHWR ) был разработан в Соединенном Королевстве для коммерческих ядерных реакторов . используется тяжелая вода В качестве замедлителя нейтронов , а в качестве теплоносителя — обычная «легкая» вода. Теплоноситель кипит в реакторе, как в кипящем реакторе , и приводит в движение паровые турбины .
Единственный прототип конструкции, «Реактор Уинфрита» мощностью 100 МВт, был подключен к сети в 1967 году и проработал до 1990 года. Более крупный коммерческий проект с номинальной мощностью 650 МВт был выбран в 1974 году в качестве основы для будущих реакторов в США. Великобритании, но снижение потребления электроэнергии привело к тому, что это решение было отменено в 1976 году, и серийные модели так и не были построены.
SGHWR был среди ряда подобных проектов, в том числе CANDU на базе атомной электростанции Джентилли в Квебеке , усовершенствованного испытательного реактора Fugen в Японии и никогда не вводившегося в эксплуатацию CIRENE реактора в Италии . Эти конструкции отличаются от базовой конструкции CANDU, в которой в качестве хладагента и замедлителя используется тяжелая вода.
История
[ редактировать ]SGHWR отличался от предыдущих британских проектов, в которых использовался графит в качестве замедлителя углекислый , а в качестве охлаждающей жидкости использовался газ. Первоначальный Magnox был разработан для работы на природном уране , но последующий усовершенствованный реактор с газовым охлаждением (AGR) отказался от этого по ряду причин и вместо этого использовал низкообогащенный уран.
Хотя Magnox был технически успешен, он стоил дорого. Для будущих заказов в начале 1960-х годов было изучено несколько альтернативных концепций конструкции реакторов. В рамках этой программы 100 мегаватт в 1960-х годах был построен электрический (МВт) прототип SGHWR мощностью в Уинфрите и подключен к сети в 1967 году. Его часто называют просто «Реактор Винфрита». В рамках других проектов были созданы аналогичные субмасштабные прототипы высокотемпературного реактора также в Уинфрите, AGR на основе Magnox в Виндскейле и прототипа быстрого реактора в Дунри .
В результате этого конкурса был выбран проект AGR, и в конце 1960-х годов началось строительство нескольких AGR. У них быстро возникли проблемы, и к началу 1970-х годов конструкция была признана провальной. В 1974 году для строительства будущих электростанций была выбрана более крупная версия SGHWR с проектной мощностью 650 МВт. В 1976 году это решение было отменено из-за сочетания прогнозируемого резкого падения спроса на электроэнергию, более высоких, чем ожидалось, затрат и отсутствия очевидного экспортного потенциала на сокращающемся ядерном рынке. Учитывая ограниченное количество новых реакторов, ожидаемых в будущем, модифицированные версии AGR были выбраны вместо SGHWR, поскольку дальнейших усилий по разработке не требовалось.
Реактор Winfrith Reactor оставался в рабочем состоянии и использовался для самых разных целей, пока не прекратил работу в октябре 1990 года после 23 лет эксплуатации. По состоянию на 2019 год [update] он находится в процессе вывода из эксплуатации компанией Magnox Ltd от имени Управления по выводу из эксплуатации ядерных объектов . [ 1 ] В период с 2022 по 2024 год 1068 бочек с радиоактивными отходами было перевезено поездом в хранилище низкоактивных отходов . Когда-то этот материал был отходом среднего уровня активности он разложился до отходов низкого уровня . , но при хранении в Уинфрите [ 2 ] [ 3 ]
Дизайн
[ редактировать ]SGHWR аналогичен конструкции канадского реактора CANDU тем, что в нем используется корпус реактора низкого давления, содержащий замедлитель и трубопроводы высокого давления для теплоносителя. Это снижает общее количество требуемой дорогой тяжелой воды, а также снижает сложность корпуса реактора, что, в свою очередь, снижает затраты и сложность конструкции.
Он отличается тем, что в качестве теплоносителя использует обычную «легкую» воду, тогда как CANDU здесь использует и тяжелую воду. Легкая вода снижает нейтронную экономику до такой степени, что природный уран больше нельзя использовать в качестве топлива. Возможность работать на природном уране считалась главным преимуществом в 1960-х годах, поскольку казалось, что спрос на обогащение будет превышать предложение. К 1970-м годам стало ясно, что поставки топлива не будут проблемой, и использование необогащенного топлива больше не было основной целью проектирования. Использование небольшого обогащения приводит к более высокому выгоранию и более экономичным топливным циклам, компенсируя ныне низкие затраты на обогащение.
Идея использования тяжелой воды в качестве замедлителя и легкой воды в качестве теплоносителя в этот период была исследована в ряде проектов. Атомная электростанция Джентилли -1 в Квебеке использовала то же решение, но оно не увенчалось успехом и было закрыто через короткий срок службы. в перспективный испытательный реактор Фуген Похожая судьба постигла и Японии. Итальянский проект CIRENE , размещенный на АЭС Латина , был построен, но так и не введен в эксплуатацию. Последней попыткой использовать эту базовую конструкцию был современный усовершенствованный реактор CANDU начала 2000-х годов, но разработка закончилась так и не построенным примером.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Топливные пруды SGHWR» . УКАЭА . Архивировано из оригинала 7 октября 2008 года.
- ^ «Веха железнодорожных перевозок для проекта по утилизации отходов в Великобритании» . Мировые ядерные новости. 28 марта 2022 г. Проверено 28 марта 2022 г.
- ^ «Великобритания завершает передачу бочек с отходами Winfrith» . Мировые ядерные новости . 13 марта 2024 г. Проверено 15 марта 2024 г.
- RSRL Операции на объекте в Винфрите
- Парогенерирующий тяжеловодный реактор – SGHWR – Последняя глава , Magnox, 2015 г.
- Тяжеловодные реакторы: состояние и прогнозы развития , МАГАТЭ, 2002 г.
