Reaktory prędkie
Fast Breeder Reactor
FBR
Reaktory prędkie powielające
Fast Breeder Reactor FBR
Bardzo atrakcyjną właściwością reaktorów
prędkich jest mo\
liwość wykorzystania ich
jako reaktorów powielających (breeder
reactor). Wytwarzają one więcej nowego
materiału rozszczepialnego ni\
ilość tego
materiału, który zu\
ywają w czasie pracy, co
jest największą ich zaletą.
lub
Energia neutronów
W reaktorach prędkich większość procesów
rozszczepienia paliwa jądrowego jest
wywoływana przez neutrony prędkie, tj. neutrony
o energiach rzędu kiloelektrowoltów. Średnia
energia neutronów uwalnianych w procesach
rozszczepienia jest rzędu 2 MeV. W rdzeniu
reaktora prędkiego, chocia\
brak jest
specjalnego moderatora, średnia energia
neutronów jest mniejsza wskutek rozpraszania
niesprę\
ystego w paliwie oraz materiałach
konstrukcyjnych i wynosi 50-100 keV.
Reaktory FBR
Paliwo  uran wyskowzbogacony UO2 (25 � 75%)
Moderator  BRAK
Chłodziwo  Sód, ołów/bizmut
Koszulka  Zircaloy, stal nierdzewna
Ciśnienie chłodziwa  atmosferyczne
Temp. sodu na wylocie z rdzenia  500 � 6000 C
Przyrost temp. 2000 C
Parametry pary (turbina konwencjonalna)
Ciśnienie pary  160 barów (16 MPa )
Temp. pary  5500 C
Reaktory FBR
Gęstość mocy w tych reaktorach jest du\
a i wynosi
od 0,5 � 0,8 MW/ l (około 10 x większe ni\
w PWR)
Sprawność  około %
Średnica rdzenia  135,6 cm (dla reaktora Phenix)
Wysokość rdzenia  85 cm
Średnica zbiornika  około 12 m
Wysokość zbiornika  około 12 m
Reaktory FBR
Trzy obiegi
Długość zestawu paliwowego około 4 m
Liczba zestawów paliwowych w rdzeniu  około 200
Liczba elementów paliwowych w kasecie  około 150
Masa paliwa  4160 kg (840 kg Pu)  dla reaktora
Phenix
Zalety
" Wysokie wypalenie paliwa
" POWIELANIE PALIWA
" Małe wymiary reaktora
Wady
" Chłodzenie sodem (wysoka szczelność)
" Kosztowne paliwo PuO2 + UO2
" Podgrzewanie systemu chłodzenia (temp.
topnienia sodu 980C)
" Sód przepływając przez rdzeń reaktora
aktywuje się w wyniku reakcji
Na23 (n,ł) Na24 T1/2=15 h
11 11
Napęd okrętów podwodnych
Typ ALFA (SSN)
PRODUCENT:
ZSRR, pierwszą jednostkę ukończono w 1972 r.
KLASA:
Myśliwski okręt podwodny z napędem atomowym.
Napęd:
jeden reaktor atomowy (BM-40A/OK-550) chłodzony
płynnym metalem (ołów/bizmut), turbinowo-elektryczny
napęd na jeden wał napędowy, jeden silnik elektryczny o
mocy 47.000 KM
Uproszczony schemat elektrowni
jądrowej z reaktorem prędkim
Schemat energetycznego reaktora prędkiego
Schemat energetycznego reaktora prędkiego
GFR  reaktor IV generacji
System GFR posiada reaktor o prędkim
spektrum neutronów, chłodzony helem
oraz zamknięty cykl paliwowy dla
wydajnego powielania paliwa oraz
zagospodarowywania aktynowców. GFR
u\
ywa turbiny helowej w cyklu jedno-
obiegowym dającym wysoką sprawność
wytwarzania energii elektrycznej oraz
mo\
e dawać ciepło procesowe dla
termochemicznej produkcji wodoru.
Reaktor prędki chłodzony
ołowiem (LFR)
Systemy LFR są reaktorami chłodzonymi
ołowiem lub stopem ołowiu z bizmutem o
prędkim spektrum neutronów i zamkniętym cyklu
paliwowym. Paliwo LFR jest w postaci
metalicznej lub azotków i zawiera rodny uran
oraz transuranowce. Wśród mo\
liwych opcji
mamy baterie o długim okresie pomiędzy
wymianami paliwa o mocy 50-150 MWe, system
modularny o mocy modułu 300-400 MWe oraz
du\
ą instalację monolityczną o mocy 1200 MWe.
Opcje te dostarczają szeregu produktów
energetycznych.
Reaktor prędki chłodzony sodem
(SFR)
System SFR stanowi reaktor o prędkim spektrum
neutronów oraz zamkniętym cyklu paliwowym.
Zasadniczym celem SFR jest gospodarowanie
odpadami wysokoaktywnymi, a w szczególności
gospodarowanie plutonem i innymi
aktynowcami. Wraz z innowacjami
prowadzącymi do redukcji kosztów
kapitałowych, zadanie SFR mo\
e zostać
rozciągnięte na produkcję energii elektrycznej.
Reaktory
FBR
pracujące
obecnie na
świecie
Dane na dzień 31-12-2008
Reaktory FBR w budowie
Dane na dzień 31-12-2008
Dziękuję za uwagę