Características de los reactores de neutrones rápidos
1. En comparación con los reactores térmicos, los reactores rápidos de parámetros dinámicos tienen un alto enriquecimiento del núcleo, un espectro de energía dura, un efecto Doppler más pequeño que los reactores térmicos, una menor proporción de neutrones retardados y una menor producción de neutrones. no favorecen el control rápido del reactor, lo que requiere que el sistema de control rápido del reactor tenga mejores características de respuesta transitoria.
2. En los reactores rápidos, los neutrones térmicos son casi inexistentes, por lo que los materiales con secciones transversales de alta absorción de neutrones térmicos, que son cruciales en el diseño de los reactores rápidos, son casi menos importantes en los reactores rápidos. Los productos de fisión como los "nucleares" son relativamente poco importantes y los reactores rápidos no tienen problemas de envenenamiento por xenón. El núcleo del reactor rápido es más pequeño y el camino libre medio de los neutrones rápidos es más largo que el de los neutrones térmicos, por lo que la plataforma de acoplamiento del núcleo del reactor rápido es más estrecha que la de los neutrones térmicos. No hay problema de inestabilidad regional, no hay necesidad de considerar el problema de la válvula de control de las fluctuaciones rápidas de la distribución de energía del reactor y no hay necesidad de medir la distribución de energía del núcleo como en un reactor de agua a presión. En este sentido, resulta beneficioso simplificar el diseño de sistemas de control de instrumentos.
3. Control de la reactividad Dado que los reactores rápidos utilizan sodio como refrigerante, no pueden controlar la reactividad con venenos solubles como el ácido bórico, generalmente se utiliza una sola barra de control para controlar la reactividad, por lo que se utilizan dos barras de control independientes. Se debe configurar un sistema de apagado para garantizar la redundancia y la seguridad.
4. Eficiencia de los instrumentos Actualmente, todos los instrumentos de medición nuclear son sensibles a los neutrones térmicos y tienen una baja eficiencia en la detección de neutrones rápidos. Por lo tanto, se requiere una consideración razonable en la configuración y la sensibilidad de los instrumentos de medición de placas. Situación actual 2010 El 21 de julio, la Corporación Nuclear Nacional de China anunció hoy en Beijing que el primer reactor de neutrones rápidos de China, el Reactor Rápido Experimental de China (CEFR), desarrollado independientemente por el Instituto de Investigación de Energía Atómica de la Corporación Nacional Nuclear de China, ha alcanzado su primera criticidad. Este es un importante logro de innovación independiente en el campo de la energía nuclear de mi país y significa un gran avance en la tecnología avanzada del sistema de energía nuclear de cuarta generación de mi país. Como resultado, China se ha convertido en uno de los pocos países del mundo que domina la tecnología de reactores rápidos. El primer reactor de neutrones rápidos de China, el Reactor Rápido Experimental de China (CEFR), desarrollado independientemente por el Instituto de Energía Atómica de China CNNC, alcanzó hoy la criticidad por primera vez. Yang Changli, miembro del Comité del Partido y subdirector general de la Corporación Nuclear Nacional de China y líder del Grupo Dirigente del Reactor Rápido Experimental de China, dijo que esto significa que China ha logrado un gran avance en la tecnología avanzada del sistema de energía nuclear de cuarta generación. y se ha convertido en el octavo país del mundo en poseer tecnología de reactores rápidos. Yang Changli presentó que los reactores de neutrones rápidos representan la dirección de desarrollo del sistema de energía nuclear de cuarta generación. El ciclo cerrado del combustible nuclear formado por ellos puede aumentar la tasa de utilización de los recursos naturales de uranio de aproximadamente el 1% de los reactores de agua a presión a más del 60. %, y al mismo tiempo, puede quemar completamente los desechos nucleares, reducir las emisiones contaminantes y minimizar los desechos radiactivos. Debido a la mejora de la tasa de utilización, los minerales de uranio relativamente pobres también son valiosos para la minería, lo que aumentará mil veces los recursos de uranio explotables del mundo. Se considera que el desarrollo y la promoción de reactores rápidos resuelven fundamentalmente los problemas del desarrollo sostenible y ecológico de la energía mundial.
Se entiende que en la actualidad, CNNC ha establecido inicialmente un sistema de investigación y desarrollo de tecnología de reactor rápido refrigerado por sodio y un sistema de especificación estándar, y ha dominado completamente la física, termodinámica, mecánica, estructura general, circuito, Instrumentación y control de reactores rápidos. En tecnología de diseño eléctrico, hemos obtenido una serie de logros de innovación independientes representados por la tecnología de sodio y hemos solicitado más de 100 patentes. Cabe mencionar que el reactor rápido experimental cuenta con cerca de 200 sistemas y más de 7.000 conjuntos de equipos. La tasa de localización supera el 70%.
En términos de diseño de ingeniería, el reactor rápido experimental también ha logrado muchos avances: ha adoptado un sistema pasivo de eliminación de calor residual por accidente por primera vez en el mundo y ha completado de forma independiente el diseño del reactor; sistema de reabastecimiento de combustible.
Como proyecto importante del Programa Nacional 863, el Reactor Rápido Experimental de China es el foco de investigación y desarrollo de tecnología de energía nuclear de cuarta generación de CNNC. El reactor adopta la tecnología de reactor rápido refrigerado por sodio que tiene muchas experiencias operativas de reactores en los Estados Unidos, Francia, Rusia, Japón y otros países, con una potencia térmica de 65 MW y una potencia eléctrica de 20 MW.
La construcción de reactores rápidos experimentales es el primer paso en el desarrollo de reactores rápidos en China. Yang Changli también dijo que en el futuro, CNNC acelerará la construcción de la unidad de energía nuclear de cuarta generación, el reactor rápido de demostración de China, y promoverá el desarrollo de la tecnología de fabricación de combustible mixto de uranio y plutonio de China y otras tecnologías de apoyo.
A las 10:00 horas del 22 de julio de 2011, el primer reactor rápido experimental de China propulsado por neutrones rápidos se conectó con éxito a la red para generar electricidad. La plena realización de los principales objetivos del Programa Nacional 863 marca un gran avance en la tecnología de reactores rápidos, que se incluye en el plan nacional de desarrollo científico y tecnológico a mediano y largo plazo como una tecnología de vanguardia. paso adelante para que mi país ocupe las alturas dominantes de la tecnología de la energía nuclear y establezca un sistema de energía nuclear avanzado y sostenible.
Los reactores de neutrones rápidos son el principal tipo de reactor de los sistemas de energía nuclear avanzados de cuarta generación del mundo. El reactor rápido experimental de China es el primer paso de China en el desarrollo de reactores reproductores rápidos. El reactor adopta una avanzada estructura de piscina, con una potencia termonuclear de 65 MW y una potencia de generación de energía experimental de 20 MW. Actualmente es uno de los pocos reactores rápidos experimentales de alta potencia con capacidad de generación de energía en el mundo. La configuración principal de su sistema y la selección de parámetros son las mismas que las de las grandes centrales eléctricas de reactores rápidos. El reactor rápido experimental aprovecha al máximo su seguridad inherente y adopta una variedad de tecnologías de seguridad pasiva. Su seguridad cumple con los requisitos del sistema de energía nuclear de cuarta generación. Según Xu Li, ingeniero jefe del Reactor Rápido Experimental de China: "En comparación con generaciones anteriores de sistemas de energía nuclear, los reactores rápidos son más seguros, desperdician menos y tienen ventajas obvias.
Aunque China está un paso por detrás de algunos países desarrollados en el desarrollo de "reactores rápidos", hemos logrado mejoras basadas en el aprendizaje de tecnologías extranjeras y mejores métodos de gestión y seguridad. "Xu Li dijo que debido a que el "reactor rápido" adopta un sistema avanzado de eliminación pasiva del calor residual de accidentes, el accidente por fusión del núcleo de la planta de energía nuclear de Fukushima en Japón no ocurrirá en el "reactor rápido".
Según La persona relevante a cargo de la Corporación Nuclear Nacional de China Según la gente, el sistema avanzado del ciclo del combustible nuclear impulsado por reactores rápidos tiene dos ventajas principales: en primer lugar, puede mejorar en gran medida la tasa de utilización de los recursos de uranio y puede aumentar la tasa de utilización de los recursos naturales. Los recursos de uranio de aproximadamente el 1% de los reactores de agua a presión ampliamente utilizados en las centrales nucleares al 60% o más pueden transformar los desechos radiactivos de larga vida producidos por los reactores de agua a presión y minimizar los desechos radiactivos. El desarrollo y la promoción de la tecnología de reactores rápidos. Promoverá el desarrollo sostenible de la energía nuclear de mi país y el establecimiento de sistemas avanzados del ciclo del combustible, y también contribuirá a la mejora de la energía nuclear. El desarrollo sostenible es de gran importancia.
El proyecto está gestionado por el. Ministerio de Ciencia y Tecnología y Administración Estatal de Ciencia, Tecnología e Industria para la Defensa Nacional, organizado por la Corporación Nuclear Nacional de China e implementado por el Instituto de Energía Atómica de China. A lo largo de los años, el Instituto de Energía Atómica ha organizado cientos de proyectos. Las universidades, los institutos de investigación científica y las empresas nacionales han llevado a cabo vigorosamente la cooperación internacional a través de la innovación continua y la investigación colaborativa, la depuración térmica del sistema comenzó en mayo de 2009 y la primera criticidad nuclear se logró en julio de 210. Durante más de 20 años de experimentación. Investigación y desarrollo de reactores rápidos, nuestro país ha dominado completamente la tecnología de reactores rápidos, ha obtenido una gran cantidad de resultados de innovación y patentes independientes, y ha logrado investigación independiente, diseño independiente, construcción independiente, operación independiente y gestión independiente de reactores rápidos experimentales, formando un completo Las capacidades de I+D han cultivado un grupo de talentos técnicos destacados. Como ingeniero jefe, Xu Li dirigió el equipo para construir el primer "reactor rápido" de China desde la investigación previa, el diseño conceptual, el diseño preliminar, el diseño de construcción, la construcción, la instalación y la puesta en servicio. Durante el proceso de construcción de 11 años, completaron más de 5000 documentos de diseño, más de 600 documentos técnicos de puesta en servicio, más de 600 procedimientos de operación y mantenimiento, más de 1200 informes de investigación diversos y realizaron casi 53 verificaciones de diseño y más de 1000 depuraciones. Como nuevo gran proyecto científico, Xu Li y su equipo de investigación siempre se han adherido a la innovación independiente y han fortalecido la cooperación internacional. Han logrado una serie de logros de innovación independiente representados por la tecnología del sodio y han solicitado más de 100 patentes. El nivel de equipamiento llega al 70%, lo que sienta una base sólida para el desarrollo del "reactor rápido" de mi país.