좌표:12°33'11°N 80°10'24°E/12.55306°N 80.17333°E/ 12.55306; 80.17333

프로토타입 고속 증식로

Prototype Fast Breeder Reactor
PFBR
시대4세대 원자로
원자로 개념나트륨냉각고속로
원자로 라인IFBR(인도 고속 증식로)
설계자 :IGCAR
제조자 :바비니
상황개발중
원자로 노심 주요 매개변수
연료(화석재)235U/239Pu(NEU/239Pu/MOX)
연료상태단단한
중성자 에너지 스펙트럼빠른
1차제어방식제어봉
1차 냉각수액체 나트륨
원자로사용법
일차용도AHWR-300을 위한 U의 사육 및 발전
검정력(열)1253
전원(전기)500
프로토타입 고속 증식로
Map
나라인디아
위치마드라스
좌표12°33'11°N 80°10'24°E/12.55306°N 80.17333°E/ 12.55306; 80.17333
상황공사중
공사시작2004
커미션일자2022년 10월(예정)[1]
공사비5,850 크로어 (2023년 [1]2,100억 달러 또는 26억 8,000만 달러 상당)
소유자바비니
연산자바비니
원자력 발전소
원자로형빠른 육종자
냉각원
발전량
명판용량500MW

PFBR(Prototype Fast Breeder Reactor)은 인도 [2]칼팍캄의 마드라스 원자력 발전소(MAPS)에서 현재 건설 중인 500MWe급 고속증식 원자로입니다. 원자로의 설계는 IGCAR(Indira Gandhi Centre for Atomic Research)에서 담당하고 있습니다.이 설비는 저출력 FFTR(Fast Brider Test Reactor)을 작동하면서 얻은 수십 년간의 경험을 바탕으로 합니다.원래 2010년에 의뢰될 계획이었지만, 원자로 건설은 여러 차례 지연되었습니다.2022년 12월 기준, 프로토타입 고속증식로는 2024년(프로젝트가 처음 시작된 지 20년 후)에 완공될 것으로 예상되었습니다.수많은 지연으로 인해 시간이 갈수록 프로젝트 비용이 더 많이 들었고, 이 프로젝트는 현재 [3]세계에서 가장 오래 건설 중인 원자로 프로젝트라는 악명 높은 기록을 가지고 있습니다.

배경

Kalpakkam PFBR은 나트륨 냉각 고속 원자로 설계에서 플루토늄을 생산하기 위해 우라늄-238을 사용하도록 설계되었습니다.각 고속 원자로에서 나오는 잉여 플루토늄(또는 토륨 원자로의 경우 우라늄-233)은 인도의 전력 수요에 맞춰 더 많은 그러한 원자로를 설치하고 원자력 용량을 증가시키는 데 사용될 수 있습니다.PFBR은 3단계 원자력 발전 프로그램의 일부입니다.

인도는 토륨 사이클 기반의 공정을 이용하여 핵연료를 추출할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.인도는 세계에서 가장 많은 토륨을 보유하고 있으며, 이는 1만 [4]년 이상 아마도 6만 [5][6]년 이상 전력을 공급할 수 있기 때문에 인도의 원자력 발전 전략에 있어 특별한 의미가 있습니다.

역사

이 원자로의 설계는 1980년대에 600 MW FBR의 원형으로 시작되었습니다.PFBR의 성공적인 운영 1년 후, Kalpakkam에서 첫 두 FBR의 건설이 계획되어 있습니다.다른 4개의 FBR은 2030년 이후에 [7]정의될 사이트에서 후속할 계획입니다.

2007년 원자로는 2010년에 가동을 시작할 계획이었으나,[8] 2019년 기준으로 2020년에 1차 임계에 도달할 것으로 예상되었습니다.이 프로젝트의 파워 아일랜드는 [citation needed]인도의 최대 전력 설비 유틸리티인 BHEL(Bharat Heavy Electricals Limited)에 의해 설계되었습니다.

2017년 7월, 원자로가 [9]임계에 도달하기 위해 최종 준비 중이라고 보고되었습니다.그러나 2020년 8월,[10] 2021년 12월에야 원자로가 위험에 빠질 수 있다고 보고되었습니다.

2021년 2월 현재 약 6,840 크로어(760억 파운드 또는 2023년 9억 5,720만 달러 상당)가 원자로 건설 및 시운전에 사용되었습니다.원자로는 이제 2022년 [1][11]10월까지 가동될 것으로 예상됩니다.

기술적 세부사항

액체금속 급속증식 반응기의 Loop과 Pool 설계의 차이를 보여주는 모식도.풀 유형은 온도 변화에 대한 관성이 크기 때문에 냉각수 손실 사고 상황에서 SCRAM을 종료하는 데 더 많은 시간이 소요됩니다.

원자로는 1,750톤의 나트륨을 냉각제로 사용하는 풀 타입 LMFBR입니다.500MWe의 전력을 생산할 수 있도록 설계되었으며 운영 수명은 40년이며, PuO
2 UO
2 혼합된 혼합 우라늄-플루토늄 MOX 연료를 연소합니다.
100GWd/t의 연료 연소가 예상됩니다.연료 제조 시설(FFF)은 Bahba Atomic Research Center(BARC)의 지시에 따라 연료봉 제조를 담당합니다.FFF는 바하원자력연구센터의 "원자력재활용위원회" 산하에 있으며,[citation needed] 과거 다양한 종류의 연료봉 제조를 담당해 왔습니다.FFF Tarapur는 2023년 초 PFBR 연료[clarification needed] [12]소자 100,000개 제작을 성공적으로 완료했습니다.

안전상의 고려사항

원형 고속증식로는 의 공극계수를 가지고 있어 높은 수준의 수동형 원자력 안전성을 보장합니다.이것은 원자로가 과열되면(나트륨의 끓는점 이하) 핵분열 연쇄반응의 속도가 감소하여 출력 수준과 [13]온도가 낮아진다는 것을 의미합니다.마찬가지로, 이러한 잠재적인 양의 공극 조건이 냉각수의 완전한 손실로부터 형성되기 전에, 기존의 펌프 관성과 다수의 입구 천공을 사용함으로써 냉각수 [14]흐름을 중단시키는 단일 막힘 사고 시나리오를 방지할 수 있습니다.

능동안전형 원자로 붕괴열제거계통은 각각 [15]8MWt 용량의 독립냉각재회로 4개로 구성되어 있습니다.양의 피드백 가능성에 대한 추가적인 능동적 방어는 핵분열 반응을 1초 이내에 효과적으로 차단하도록 설계된 두 개의 독립적인 SCRAM 차단 시스템을 포함하며 나머지 붕괴열은 몇 시간 동안 4개의 독립적인 회로에 의해 냉각되어야 합니다.

PFBR이 액체 나트륨에 의해 냉각된다는 사실은, 특히 냉각제의 손실 사고 상황에서, 나트륨은 물과 접촉하면 폭발하고 공기와 접촉하면 연소되기 때문에, 환경으로부터 냉각제를 격리하기 위한 추가적인 안전 요구사항을 발생시킵니다.이 후자의 사건은 1995년에 일본의 몬주 원자로에서 발생했지만 나트륨은 공기 중에서 부드럽게 연소되고 나트륨 누출은 방사성 원소를 방출하지 않았습니다.나트륨을 냉각제로 사용할 때 또 다른 고려 사항은 중성자를 흡수하여 반감기[16]15시간인 방사성 동위원소 Na를 생성하는 것입니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b c "Lok Sabha Unstarred Question No. 330, Budget Session 2021" (PDF). Department of Atomic Energy, Government of India. 3 February 2021. Retrieved 18 April 2021.
  2. ^ Baldev Raj, S.C. Chetal and P. Chellapandi (8 January 2010). "Great expectations". Nuclear Engineering International.
  3. ^ "India gives update on nuclear construction projects : New Nuclear - World Nuclear News". www.world-nuclear-news.org. Retrieved 16 January 2023.
  4. ^ Chris Rhodes (26 February 2012). "Thorium can power civilization for over 3000 years". Retrieved 23 March 2012.
  5. ^ MacKay, David J. C. (20 February 2009). Sustainable Energy - Without the Hot Air. UIT Cambridge Ltd. p. 166. Retrieved 23 March 2012.
  6. ^ Rodricks, Dan (9 May 2011). "Thor's nuclear-powered hammer". The Baltimore Sun. Retrieved 23 March 2012.
  7. ^ "India plans to construct six more fast breeder reactors". The Economic Times. 1 December 2015. Retrieved 15 December 2015.
  8. ^ "Prototype Fast Breeder Reactor at Kalpakkam in integrated commissioning stage". THEWEEK. 15 December 2021.
  9. ^ "Nuclear reactor at Kalpakkam: World's envy, India's pride". The Times of India. 26 November 2017. Retrieved 2 July 2017.
  10. ^ "India's First Prototype Fast Breeder Reactor Has a New Deadline. Should We Trust It?".
  11. ^ "Prototype Fast Breeder Reactor at Kalpakkam in integrated commissioning stage".
  12. ^ 리퍼블릭 데이 연설, 바크 국장.
  13. ^ Raj, Baldev (30 October 2009). "Design Robustness and Safety Adequacy of India's Fast Breeder Reactor". Science & Global Security. 17 (2–3): 194–196. Bibcode:2009S&GS...17..194R. doi:10.1080/08929880903451397. S2CID 119918317.
  14. ^ Raj, Baldev (30 October 2009). "Design Robustness and Safety Adequacy of India's Fast Breeder Reactor". Science & Global Security. 17 (2–3): 194–196. Bibcode:2009S&GS...17..194R. doi:10.1080/08929880903451397. S2CID 119918317.
  15. ^ "Design of 500 MWe Prototype Fast Breeder Reactor" (PDF). Archived from the original (PDF) on 17 April 2012. Retrieved 17 April 2012.

외부 링크