BN-1200 원자로

BN-1200 reactor
BN-1200
Beloyarsk NNP.jpg
시대제4세대
원자로 개념고속 증식로
상황계획/개념
원자로 노심의 주요 파라미터
연료(분열성 물질)알 수 없는
중성자 에너지 스펙트럼빠른
1차 냉각수액체 나트륨
원자로 사용 현황
전력(열)2900 MWth
전원(전기)총 1220e MW

BN-1200 원자로는 러시아 자레치니에서 OKBM 아프리칸토프가 개발 중인 나트륨 냉각 고속 증식로 프로젝트다.BN-1200은, 이전의 BN-600, 특히 BN-800에 근거하고 있어 많은 기능을 공유하고 있습니다.원자로의 이름은 명목상 1220 MWe의 전기 출력에서 유래되었다.

당초 2012년부터 착공하는 8기의 BN-Reactor를 포함한 공격적인 확장 계획의 일부였지만, BN-1200의 계획은 2대만 발주될 때까지 반복적으로 축소되었다.첫 번째는 2015년에 벨로야르스크 원자력발전소 건설을 시작하고 2017년에 첫 시운전한 후 같은 위치에 두 번째 장치를 설치하는 것이었다.South Ural로 알려진 새로운 기지는 언젠가 또 다른 두 대의 BN-1200을 보유하게 될 것이다.

2015년, 몇 번의 사소한 지연이 있은 후, 최근에 완공된 BN-800의 문제는 재설계가 필요하다는 것을 보여주었다.BN-1200의 건설은 "무한 보류"[1]되었고 로젠고아톰은 2019년까지 [2]계속하기로 결정되지 않을 것이라고 말했다.2022년 1월, Rosatom은 시험 [3]BN-1200M을 2035년까지 제작할 것이라고 발표했다.

배경

BN 시리즈의 고속 원자로는 고농축 연료(80%) 또는 적어도 중농축 우라늄 또는 플루토늄과 같은 농축 연료로 작동하는 노심을 사용한다.이 설계는 기본 형상과 작동 주기의 세부 사항 때문에 코어 영역을 벗어날 수 있는 많은 중성자를 생성한다.이러한 중성자는 보통 천연 또는 심지어 고갈된 우라늄이나 토륨의 "블랭크"에서 추가 반응을 일으키기 위해 사용되며, 각각 새로운 플루토늄 또는 우라늄 233 원자가 형성된다.이들 원자는 화학적 거동이 다르며 기본적인 재처리를 통해 블랭킷 재료에서 추출할 수 있다.그 결과 생성된 플루토늄 금속은 다른 연료와 혼합되어 기존의 원자로 설계에 사용될 수 있다.

번식 반응이 양성이 되어 사용하는 것보다 더 많은 연료를 생산하기 위해서는 노심으로부터 방출되는 중성자가 가능한 한 많은 에너지를 보유해야 한다.또, 코어가 매우 콤팩트하기 때문에, 발열 부하가 매우 높다.이러한 요구사항은 모두 액체 나트륨을 냉각제로 사용하게 되는데, 이는 우수한 열 전도체일 뿐만 아니라 중성자에 대체로 투명하기 때문이다.나트륨은 반응성이 매우 높으며, 안전하게 작동할 수 있는 1차 냉각 루프를 구축하기 위해서는 신중한 설계가 필요합니다.대체 설계에서는 납을 사용합니다.

비록 증식기에 의해 생산된 플루토늄이 무기에 유용하지만, 플루토늄을 더 쉽게 생산하는 전통적인 설계, 특히 흑연 감속형 원자로가 있다.그러나 이러한 설계는 안전상의 이유로 의도적으로 낮은 에너지 수준에서 작동하며, 경제 전기 발전에는 유용하지 않다.전기를 생산하면서 소비된 것보다 더 많은 새로운 연료를 생산할 수 있는 육성자의 능력이 그것을 경제적으로 흥미롭게 만든다.그러나 현재까지 우라늄 연료의 낮은 비용이 이것을 [citation needed]매력적으로 만들지 못하고 있다.

역사

이전 설계

소련과 러시아 정부는 1960년대부터 브리더를 실험해 왔다.1973년, 1999년까지 성공적으로 가동된 BN-350 원자로의 첫 시제품이 건설되었다.이 원자로는 나트륨 냉각수에 거의 연속적으로 화재가 발생했지만, 안전 기능 때문에 이러한 화재는 억제되었다.BN-350에서 얻은 경험으로 인해 다소 더 큰 설계인 BN-600 원자로가 1980년에 가동되어 현재까지(2019년 현재) 계속 가동되고 있다.

경제 연료 생산이라는 명확한 목표를 가진 대형 발전소의 설계는 1983년에 BN-800 원자로로 시작되었고, 건설은 1984년에 시작되었다.이때쯤에는 프랑스 슈퍼픽스가 최근 작전을 시작했다.Super Phenix는 몇 가지 시동 문제가 있었고 작동 안정성에 도달하는 데 시간이 걸렸습니다.우라늄 가격의 하락은 우려를 가중시켰고, 이는 증식자의 개념을 경제적으로 실현 불가능하게 만들었다.1986년 체르노빌 참사로 인해 새로운 안전 시스템이 추가될 때까지 공사가 중단되었다.

BN-800은 1987년에 대대적인 재설계를 거쳤고 1993년에 더 작은 재설계를 거쳤지만 2006년에야 건설이 재개되었다.원자로는 2014년까지 임계치에 도달하지 못했으며, 연료 설계상의 문제로 더 이상의 진행이 중단되었다.2015년에 재가동하여 2016년 8월에 본격 가동하여 상용 가동에 들어갔습니다.

디자인 컨셉

BN-1200 개념은 본질적으로 더 발전된 BN-800 설계로, 경제적으로 더 매력적이면서도 4세대 원자로 안전 한계를 충족한다는 두 가지 목표를 가지고 있다.경제성을 높이기 위해 BN-600 및 BN-800 설계보다 단순하고 설계 수명이 60년 연장된 새로운 연료 주입 절차를 사용합니다.안전 개선 사항은 외부 1차 회로 나트륨 파이프라인의 제거와 수동적 비상 열 제거입니다.

이 설계는 혼합 우라늄-플루토늄 산화물 연료의 경우 1.2 - 1.3 – 1.35, 질화물 연료의 경우 1.45의 번식비를 가진다.탄화붕소는 반응기 내 차폐에 사용된다.열전력은 공칭 2900 MW, 출력은 1220 MW여야 한다. 중간 열교환기의 1차 냉각수 온도는 550 °C, 증기 발생기 527 °C이다.총효율은 42%, 순 39%가 될 것으로 예상됩니다.이는 4세대 설계이며 RUR 0.65/kWh(US 2.23센트/kWh)로 전기를 생산합니다.

세계원자력협회[4]이전 BN-1200을 상업용 원자로로 등재하고 있다.더 큰 설계인 BN-1600도 검토되었습니다.이것은 대부분의 점에서 BN-1200과 매우 유사합니다.

계획 공사

OKBM은 처음에 2020년에 MOX 연료로 첫 번째 유닛에 시운전할 것으로 예상되었으며 [5]2030년까지 8기가 건설될 때까지 추가 유닛을 생산할 것이다.SPb AEP는 설계에도 관여하고 있다고 주장합니다.Rosenergoatom은 특히 인도와 중국을 언급하면서 디자인에 있어 외국 전문가를 고려하기도 했다.

2012년 초, 로자톰의 과학기술 위원회는 벨로야르스크 원자력 발전소에 BN-1200 원자로 건설을 승인했다.기술설계는 2013년까지 완료될 예정이었고 장비 제조는 2014년부터 시작될 예정이다.건설은 2015년에 시작되어 2017년에 첫 연료 부하를 받고 이르면 2020년에 완전한 상업 운영을 하게 될 것이다.BN-1200 또는 BN-1600 중 하나의 두 번째 유닛이 출시되며 BREST-300 납 냉각 브리더의 가능성도 함께 제시됩니다.이 계획들은 2012년 [6]6월에 스베르들롭스크 지방 정부에 의해 승인되었다.

현재 상태: 보류, 설계 개선 진행 중

설계까지의 BN-1200의 구조는, 「VER-1200에 필적하는」경제성을 실현하기 위해서 개선됩니다.설계개선이 인증되는 [2][needs update]한 2019년까지는 착공 결정이 나지 않는다.

총 2대의 BN-1200이 러시아의 핵확산 마스터플랜에 남아 있으며, 이 계획에는 다른 유형의 원자로 9기가 포함되어 있다.이 보고서는 BN-1200이 벨로야르스크와 사우스우랄 두 곳에 있다는 것을 시사한다.나머지는 VVER-600VVER-TOI[7]혼재하고 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Russia postpones BN-1200 in order to improve fuel design". World Nuclear News. 16 April 2015. Retrieved 19 April 2015.
  2. ^ a b Dalton, David, ed. (22 March 2016). "'No Decision' On Beloyarsk BN-1200 Before 2019". NucNet.
  3. ^ "Russia to build BN1200 by 2035". Nuclear Engineering International. Retrieved 27 July 2022.
  4. ^ "Nuclear Fusion : WNA - World Nuclear Association".
  5. ^ "Russia targets 2030 for BN-1200". world nuclear news. 22 July 2014.
  6. ^ 벨로야르스크에 대해 승인된 대형 고속 원자로
  7. ^ "Russia to build 11 new nuclear reactors by 2030". world nuclear news. 10 August 2016.

외부 링크