Hızlı Breeder Reaktör Projeler: Geçmiş ve Şimdiki girişimlerden Öğrenilen Dersler

Hızlı Breeder Reaktörler Nedir?

Hızlı yetiştirici reaktörler (FBR), hızlı nötronlarla çalışan reaktörlerin farklı bir sınıfını temsil eder, en ticari güç reaktörlerinde kullanılan termal nötronlara karşı, genellikle FBR'nin tanımlı özelliği, bu işlem sırasında daha fazla fissile yakıt üretme yeteneğidir. [FONTD:0]

Hızlı fission fiziği FBR'lerin yaklaşık 60 ila 100 kat daha fazla doğal uranyumdan geleneksel ışık su reaktörlerinden (LWRs) daha fazla enerji elde etmesine izin verir, çünkü LWRs sadece nadir olarak kullanılabilir.0)uranium-235 isotope (0,7 doğal uranyumun% 2,7'si), FBRs bol U-238 (doğal uranyumun% 99'u) bize göre yüksek enerjili yakıtların miktarını azaltır.

FBR'ler için iki temel serin seçim var: sıvı sodyum ve liderlik (veya liderlik-bismuth) sodyum-soğuk hızlı reaktörler (SFRs) yüksek nötron florasına, yüksek sıcaklıklara ve koreatif ortamlara karşı en yaygın test edilen malzemelerden dolayı.

FBR'lerin ana avantajları, su ve hava ile sodyumun kimyasal reaktivitesini yönetmek, uzun ömürlü radyoaktif atıkları azaltmak ve nükleer yakıt döngüsünü kapatmak için potansiyelleri içerir. Ancak, aynı zamanda su ve hava ile ilgili olarak önemli teknik ve ekonomik engellerle de gelirler, boşluk reaktivite kazalarını önlemek ve son derece radyoaktif fission ürünlerini içerir.

Tarihsel Projeler ve onların Challenges

Kiter reaktörlerde ilgi, nükleer enerjinin ilk günlerine geri döndü, uranyumun yetersiz olduğu zaman. Birleşik Devletler, Birleşik Krallık, Fransa, Rusya (USSR), Japonya, Almanya ve Hindistan'da tüm başlatılan düktörler inşa edildi ve işletildi, birçok kişi aşırı yüklenerek rahatsız edildi ve işletildi, teknik başarısızlıklar ve siyasi muhalefet.

Amerika Birleşik Devletleri: EBR-I to Clinch Nehri

Deneysel Breeder Rerperatörü-I (EBR-I) In Idaho, 1951'de elektrik üretmek için ilk nükleer reaktör haline geldi ve üremenin fizibilitesini gösterdi.

Fransa: Superphénix ve Phoenix

Fransa, Phénix reaktörünü (250 MWth) 1973'ten 2010'a kadar sodyum teknolojisi için başarılı bir test olarak işletti.Bu deneyimden dolayı Fransa, dünyanın en büyük FBR'sini inşa etti, [[Düzükler, yüksek çözünürlükte toplam 14 milyar dolar değerindeki küçük çaplı bir fabrika, yüksek çözünürlükte yapılan yüksek çözünürlükte toplam 14 milyar dolarlık bir baskı ile birlikte, son derece yüksek oranda artan bir şekilde durduruldu.

Japonya: Monju

Japonya'nın Monju, 280 MWe sodyum-cooled prototipi, 1985 yılında inşaa başladı ve ilk olarak 1994'te kritik bir gelişme elde etti.Bir yakıt makinesinin 2013 yılında sıcak sodyumun kaçmasına ve hava ile tepki vermesine izin veren büyük bir sodyum sızıntısı oldu.

Rusya: Bir Consistent Track Record

Rusya (ve eski SSCB) FBR'ler ile en sürekli deneyimine sahiptir. [Ücretsiz) [FONTD:2]BR-2[Üye Olmayanlar İçindekiler Üretim ve Enerji Yönetimi (GÜN) 1980 yılında Kazakistan'da elektrik ve sanayi üretimine devam eden bir projedir.

Birleşik Krallık ve Almanya

İngiltere, 1999'dan itibaren Dounreay'da (PFR) gerçekleştirilen hızlı reaktör ve yükselen maliyetler nedeniyle üretim oranını elde etti.Bu, İngiltere'nin nükleer araştırmalarından sonra da zayıfladığı gibi bir şekilde kapatılamadı.

Geçmiş Girişimlerden Öğrenilen Dersler

Ekonomik Viability: Maliyeti

Neredeyse her tarihi FBR projesi, bütçesini geniş bir marjla aştı. Kilowatt'ın yüklü sermaye maliyetleri geleneksel LWR'lerden iki kat daha yüksekti. Yüksek maliyetler egzotik malzemelerden, karmaşık güvenlik sistemlerinden, uzun inşaat süreleri ve daha iyi üretim ve yeniden işleme tesislerine ihtiyaç duyuyorsa, daha ucuz uranyumla bile, FBR'lerin ekstra maliyeti haklı değildir.

Güvenlik ve Çevre Riskleri

FBRs benzersiz güvenlik sorunları yaratıyor. birincil endişe, sodyum soğutmalı tasarımlarda yenidenaktivitenin pozitif boşluk katlamasıdır - eğer serin boşluklar veya gaz eneği kaynatmak için (örneğin, nötron modurasyonları azaltır ve buharlı hataların kapatılması, sağlam m sistemleri gerektiren önemli olaylardan dolayı tepkiye neden olur.

Teknik Kompleksi ve Malzeme Durability

FBR çekirdeğindeki yüksek nötron flux, reaktörün yaşam boyu önemli maddi hasara neden oluyor. Yakıtlar, kontrol çubukları ve yapısal bileşenler atomun 100 tane yerinden daha fazla çıkabilen dozlara dayanmalıdır (dpa). Swelling, embrittlement ve ürperticiler ciddi sorunlardır. PFR ve BN-600 programları ferritik-evcutsiyonel çeliklerin ve oksit dağılımının geliştirilmesine katkıda bulunmuştur (ODS) alaşımları ek olarak, sıvıyatrın kimyası (veya liderlik) uzun süreli korozyon veya kablolamalar ile kontrol edilmelidir.

Proje Yönetimi ve Yönetişim

Birçok FBR projesi fakir yönetimden acı çekti, siyasi hedefleri değiştirdi ve yetersiz katılım planlamasını yaptı. Clinch Nehri projesi siyasi bir futbol oldu; Monju, gizliliği ve "kahkadarlık kültürü" nedeniyle Japonya'nın Atom Enerji Komisyonu'nun sözleriyle yaşadı.

Uluslararası İşbirliği

Tek ülke her meydan okumayı üstlenecek uzmanlıklara sahip değildir.TheETHFLT:0)Generation IV International Forum (GIF)) ve işletme deneyimi, çoğaltma ve hız artırmayı azaltabilir[DD) inisiyatifi, 1990'larda Euratom Hızlı Reaktör İşbirliği Anlaşması (EFRA) daha önceki bir girişimdir.