«EAGLE-3» ЖОБАСЫ: шапшаң нейтрондардағы реакторлардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету

                                                                «EAGLE-3» ЖОБАСЫ:

                           шапшаң нейтрондардағы реакторлардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету

ҚР Ұлттық ядролық орталығында EAGLE-3 (JAEA, Жапония) бірлескен жобасы бойынша жұмыстар шеңберінде атом энергетикасы қауіпсіздігі мәселелері бойынша эксперименттік зерттеу бағдарламасы (реактордан тыс және реакторішілік) іске асырылуда, бұл натрий жылу тасығышты шапшаң нейтрондардағы реактордың актив аймағы материалдарын балқуымен болатын ауыр авариялардың салдарын жеңілдету жолдарын іздеуге бағытталған.

2017 жылы EAGLE реактордан тыс стендінде натрий шығынын белгілейтін құрылғы конструкциясын оңтайландыру сериясын аяқтайтын эксперимент жүргізілді. Балқыманы натрийдің төменгі пленумына орналастыру арқылы шапшаң нейтрондардағы реактордың ауыр авариясының соңғы фазасын зерделеуге бағытталған сынақтар сериясының алғашқы эксперименті жүргізілді. Жүргізілген эксперимент нәтижесінде балқыманы қабылдайтын ыдыс түбіне ұқсайтын дискінің бетіне балқыманың таралуы анықталды.

ИГР зерттеу реакторында реттеуші өзекшенің бағыттаушы құбырына толықтай ұқсас құбыр бойымен балқыманың жылжуымен болатын шапшаң нейтрондардағы реактордың ауыр авариясының соңғы даму фазасын зерделеуге арналған реакторішілік құрылғының макетін сәулелендіру арқылы зерттеулер жүргізілді. 

2018 жылы EAGLE-3 жобасы бойынша балқыманы натрийдің төменгі пленумына орналастыру арқылы шапшаң нейтрондардағы реактордың ауыр авариясының соңғы фазасын зерделеуге бағытталған реактордан тыс сынақтар жалғастырылды. Модельдік ЖБЖ-ны балқыту арқылы соңынан реттеуші өзекшенің бағыттаушы құбырын жан-жақты имитациялайтын құбыр бойымен балқыманың жылжуына реакторлық эксперимент жүргізу жоспарланған.

Анықтама. 1998 жылдан бастап Қазақстан мен Жапония шапшаң нейтрондардағы жапондық SFR (Sodium Fast Reactor) реакторы жұмысының қауіпсіздігін дәлелдеуге бағытталған EAGLE (Experimental Acquisition of Generalized Logic to Eliminate re-criticalities) жобасы бойынша бірлескен зерттеулер жүргізуде. Бұл реактор жақын арадағы болашақ энергетиканың кең ауқымды міндеттерін орындауға бағытталған. 

Реакторды түрлендіру нұсқалары үш шартты топқа бөлінеді және электр қуаты 50-ден 1500 МВт-қа дейін. Реактор жылу тасығыш ретінде актив аймақтағы қысымы атмосфералыққа жақын натрийді қолданады. Актив аймақтан шыққандағы натрий температурасының (500-550°С) қайнауға дейінгі үлкен қоры бар. Жылу энергиясын механикалыққа түрлендіргіштердің жоғары қысымды судағы, азоттағы және көмірқышқыл газындағы әртүрлі типтері қарастырылды.

SFR реакторы жобасында Жапониямен бірге басқа да елдердің алдыңғы әзірлемелерінің үздік жетістіктері қолданылады. Авариялық жағдайда қауіптіліктің қайта туындауын болдырмауды қамтамасыз ететін актив аймақ материалдары балқымасын шығару жүйесін пайдалану инновациялық ерекшеліктердің бірі болып табылады. Бұл үшін FAIDUS (Fuel Assembly In-Duct Structure) типті әрбір ЖБЖ-ның ішіне балқыманың жылжуы үшін жолдар қалыптастыратын арнайы арналар орнатылған. Актив аймақтан балқыманы тіпті ішінара алып тастау шектік конфигурацияның шағын бассейндерінің пайда болу ықтималдығын төмендетеді. Бұған қоса, авария одан әрі дамыған жағдайда балқыма массасының қайта пайда болатын бөлігін реактордың реттеу өзекшесінің құбыр желісі арқылы алып тастауға болады.

Жоғарыда айтылғанды жинақтай келе, EAGLE жобасы сипатталған арналар арқылы актив аймақ материалдарының бақыланатын жылжу мүмкіндігін зерттеуге бағытталғанын атап көрсету қажет.