Реактор Жюля Горовица
Реактор Жюля Горовица ( Réacteur Jules Horowitz , RJH ) представляет собой реактор для испытания материалов (MTR), охлаждаемый и замедляемый водой. [ 1 ] Он строится в Кадараше на юге Франции . [ 2 ] на основе рекомендаций отчета «Европейская дорожная карта по исследовательским инфраструктурам», который был опубликован Европейским стратегическим форумом по исследовательским инфраструктурам (ESFRI) в 2006 году. [ 3 ] Реактор назван в честь французского ученого-ядерщика 20-го века Жюля Горовица . [ 4 ]
Реактор спроектирован так, чтобы обеспечить хорошую нейтронную экономию , что приводит к тому, что большое количество тепловых нейтронов доступно снаружи активной зоны реактора. Нейтроны из этого источника можно использовать при испытании многих материалов и в других экспериментальных целях. Система также позволяет вставлять образцы непосредственно в активную зону, где они подвергаются воздействию нейтронов высокой энергии, что полезно для подготовки изотопов. Подобные реакторы были обычным явлением в 1950-х и 60-х годах, но большинство из них достигли конца своего практического срока службы, и лишь немногие новые были введены в эксплуатацию. Это привело к кризису поставок медицинских изотопов по всему миру, что является одной из основных задач JHR.
Подготовка площадки началась в 2007 году, а летом 2009 года была залита первая бетонная смесь. Центральная защитная конструкция была завершена с добавлением 105-тонного (103 длинных тонны; 116 коротких тонн) купола в декабре 2013 года. [ 5 ] На тот момент предполагалось, что система будет введена в эксплуатацию в 2014 году. С тех пор сайт страдал от значительных задержек, что привело к полной реорганизации управления. Текущие оценки предполагают, что первая критичность произойдет где-то после 2030 года. [ 6 ]
Дизайн
[ редактировать ]Реактор Жюля Горовица — это реактор для испытания материалов, выходная мощность которого составляет около 100 мегаватт. Он имеет примерно вдвое больший нейтронный поток, чем конструкция OSIRIS. Планируемый срок службы составляет около 50 лет, и он предназначен для использования в различных исследовательских целях атомными предприятиями, поставщиками ядерных паровых систем, производителями ядерного топлива, исследовательскими организациями и органами безопасности. [ 7 ] Универсальная модульная конструкция реактора позволяет проводить до 20 одновременных экспериментов. Его инструментарий позволяет выполнять ранее недоступный анализ в реальном времени. [ 8 ]
Его основным использованием будут исследования характеристик ядерного топлива в существующих реакторах, испытания материалов, используемых в реакторах, испытания проектов топлива для будущих реакторов и производство радиоизотопов для использования в медицине. [ 7 ] Реактор предназначен для производства радиоизотопов в координации с существующими производственными мощностями в Петтене в Нидерландах . [ 9 ] Расход теплоносителя реактора возрастает и составляет порядка 2,36 м. 3 / с (83 куб футов / с) с максимальным давлением порядка 1,0–1,5 мегапаскаля (150–220 фунтов на квадратный дюйм), в зависимости от требуемого расхода и потери напора активной зоны. [ 8 ]
История
[ редактировать ]Предыстория проекта и финансирование
[ редактировать ]На заре освоения атомной энергии ряд реакторов был спроектирован для испытания материалов. Как правило, это были небольшие конструкции с ограниченной выходной энергией, которые включали в себя несколько конструктивных особенностей, обеспечивающих хорошую экономию нейтронов , чтобы избыточные нейтроны из активной зоны можно было использовать для облучения образцов материалов. В этих конструкциях обычно использовался обогащенный уран , чтобы позволить им достичь критичности при преднамеренной утечке нейтронов или их поглощении активной зоной. Чтобы удовлетворить всем этим условиям, они были небольшими и имели ограниченный поток нейтронов. Второе поколение подобных реакторов появилось в 1960-х годах. Они были оптимизированы для производства нейтронов и количества областей ввода образцов. Эти конструкции были крупнее и работали с более высокой энергией, часто в районе мегаватт, что требовало дополнительного охлаждения.
По мере того как в 1970-х и 80-х годах ядерная сфера менялась, интерес к исследованиям материалов уменьшался и больше внимания уделялось таким ролям, как производство медицинских изотопов и другие коммерческие применения. Это привело к тому, что реакторы 1960-х годов продолжали использоваться на десятилетия позже, чем первоначально планировалось. Хотя появились новые конструкции с лучшими характеристиками, стоимость строительства реактора не могла быть оправдана только с точки зрения коммерческого использования. Такие проекты, как MAPLE в Канаде, были отложены, а затем отменены. [ 10 ] К 2000-м годам большинство этих должностей выполнялось машинами, которым уже много десятилетий, а международные соглашения о производстве обогащенного урана означали, что они часто работали ниже проектных целей. Среди новейших был европейский образец, французский OSIRIS мощностью 70 МВт , построенный в 1968 году. [ 11 ] Ожидалось, что весь флот покинет службу к 2020 году. [ 9 ]
Реактор строится в рамках международного консорциума научно Франции -исследовательских институтов, в который входят CEA , CIEMAT NRI Чехии, , Испании , Финляндии • SCK Бельгии Великобритании CEN , NNL . VTT и Европейская комиссия , а также частные компании, такие как Electricité de France (EDF), Vattenfall и Areva . В консорциуме есть два неевропейских ассоциированных партнера; Индийская DAE и японская JAEA . Строительство реактора финансировалось CEA (который обеспечил 50% финансирования проекта), EDF (20%), различными исследовательскими институтами ЕС (20%) и Areva (10%). [ 7 ] В рамках знака МАГАТЭ ICERR (Международный центр на базе исследовательских реакторов) JHR также будет доступен учреждениям из государств-членов МАГАТЭ для образовательных и совместных проектов исследований и разработок (НИОКР). [ 12 ]
Проектирование и строительство
[ редактировать ]Проектирование реактора осуществлялось в период с 2002 по 2005 год. Тогда предполагалось, что реактор будет завершен в середине 2013 года и достигнет начальной критичности в начале 2014 года. [ 13 ] [ 14 ] Общая стоимость строительства оценивалась примерно в 500 миллионов евро. [ 15 ]
Подготовка площадки началась в марте 2007 года. [ 9 ] [ 5 ] Первый бетон для фундамента реактора был залит в августе 2009 года, а центральная конструкция защитной оболочки была завершена с добавлением 105-тонного (103 длинных тонны; 116 коротких тонн) купола в декабре 2013 года. [ 5 ] [ а ]
С этого момента JHR столкнулась с серьезными трудностями, и дата операции была перенесена. Ожидалось, что в 2013 году он будет введен в эксплуатацию в 2018 году. На основании этой оценки 9 декабря 2013 года было принято решение закрыть OSIRIS 31 декабря 2015 года. [ 11 ] В следующем, 2016 году, задержки и растущие расходы привели к тому, что французский производитель военно-морских сил и компания по производству реакторов DCNS вышла из проекта после потери 100 миллионов евро годом ранее из-за работы в JHR. На тот момент предполагалось, что строительство реактора обойдется примерно в 1,5 миллиарда евро. [ 16 ]
К 2019 году смета расходов еще больше выросла и теперь составляла 2,5 миллиарда евро, но в смету также входили формулировки о том, что, как они ожидали, общая сумма превысит эту сумму, даже если она будет завершена по новому графику 2022 года. перерасход средств на JHR также помог привести к отмене проекта ASTRID , конструкции быстрого реактора , поскольку на завершение обоих не хватило денег. [ 17 ]
Эти проблемы привели к тому, что правительство Франции заказало официальный аудит в 2019 году. В принятом Плане действий содержалось требование расформировать существующую организацию развития. Новая организация взяла на себя управление в марте 2020 года. В то время окончательный проект реактора еще не ожидался до 2023 года. В ноябре 2022 года в новом отчете говорилось, что изменения, внесенные в соответствии с Планом действий, работают, и помещались первоначальные срок эксплуатации где-то после 2030 года. [ 18 ] Текущая дата на веб-странице CEA указана между 2032 и 2034 годами. [ 19 ]
Примечания
[ редактировать ]- ^ На временной шкале JHR показано, что купол здания заключения был завершен в 2017, а не в 2013 году. На изображениях WNA показаны только металлические части купола, их дата может относиться к тому времени, когда купол прибыл и был установлен, тогда как у JHR — когда он был завершен с конкретный.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Биньян, Жиль (18 марта 2012 г.). «Реактор Жюля Горовица: новый высокопроизводительный европейский реактор MTR (реактор для испытаний материалов) с современными экспериментальными мощностями: на пути к международному объекту пользователя» (PDF) . Европейский исследовательский реактор RRFM, 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2016 года.
- ^ «Реактор JHR Жюля Горовица» . CAD.CEA.fr. 2013 . Проверено 17 января 2015 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Отчет о дорожной карте ESFRI» . ЭИБИР. 2006 год . Проверено 17 января 2015 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «В стадии строительства: Реактор Жюль Горовиц» . ИТЭР. 30 июня 2008 года . Проверено 17 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с «Реактор для испытания материалов получает купол» . Мировые ядерные новости . 16 декабря 2013 года . Проверено 17 января 2015 г.
- ^ Киннунен, Петри; Биньян, Жиль. Реактор Жюля Горовица (PDF) (Технический отчет). Форум SNETP 2022, Лион, Франция.
- ^ Jump up to: а б с «Строительство начинается на Жюле Горовице» . Мировые ядерные новости. 21 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 6 января 2009 г. Проверено 8 июля 2008 года .
- ^ Jump up to: а б «Генеральный план JHR» (PDF) . NIST.gov. 2005. Проверено 17 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с «Европейский реактор для испытания материалов прогрессирует» . Мировые ядерные новости. 1 июля 2008 года . Проверено 8 июля 2008 года .
- ^ Маккарти, Шон (17 мая 2008 г.). «AECL отключает реакторы после потраченных миллионов» . Глобус и почта .
- ^ Jump up to: а б «Исследовательский реактор: ОСИРИС» .
- ^ Жукова, Анастасия (14 сентября 2015 г.). «Французские ядерные исследовательские реакторы станут международными центрами обучения и исследований и разработок под маркой МАГАТЭ» . Веб-сайт МАГАТЭ . Департамент ядерной энергии МАГАТЭ.
- ^ Кавайе, Пере; Паскаль, К. «Проект реактора Жюля Горовица, стимулятор возрождения сообщества исследовательских реакторов» (PDF) . Арева.
- ↑ Свидетельские показания доктора Джона А. Парментолы-старшего, вице-президента по энергетике и передовым концепциям General Atomics перед подкомитетом по энергетике, Комитетом Палаты представителей США по науке, космосу и технологиям, 13 мая 2015 г.
- ^ Далтон, Дэвид (21 марта 2007 г.). «Начинается строительство французского исследовательского реактора имени Жюля Горовица» . НУКНЕТ.
- ^ Тран, Питер (4 февраля 2016 г.). «Французский судостроитель DCNS покидает гражданскую ядерную программу» .
- ^ Грин, Джим (1 сентября 2019 г.). «Ракетные затраты на реактор для испытания материалов Жюля Горовица (JHR) ускорили крах проекта быстрого ядерного реактора Астрид». Наблюдение за ядерным топливным циклом, Австралия.
- ^ Биньян, Г.; Карл, Ф.; Шовен, JP; Либессар, М. (май 2023 г.). Проект реактора Жюля Горовица (JHR) (PDF) (Технический отчет). Французская комиссия по атомной и альтернативной энергетике.
- ^ "Совет по ядерной политике вынес вердикт о продолжении проекта RJH" . 31 июля 2023 г.
