Kraj |
Nazwa obiektu |
Moc |
Termin uruchomienia wyłączenia |
Przeznaczenie |
W.Brytani a |
Dragon |
20 MW(t) |
1964 1977 |
Badania paliwa dla reaktorów wysokotemp. |
USA |
Peach Bottoml |
80 MW(t);40 MW(e) |
1967 1974 |
Badanie technologii reaktorów HTGR |
USA |
Fort St. Vrain |
700 MW(t) 330 MW(e) |
1979 1989 |
Badanie technologii reaktorów HTGR |
RFN |
AVR |
33 MW(t); 15 MW(e) |
1967 1989 |
Badanie paliwa w postaci usypanego złoża. T~950°C |
RFN |
THTR |
650 MW(T) 300 MW(e) |
1985 1989 |
Badanie wykorzystania cyklu torowego |
Japonia |
HTTR |
30 MW(t) |
1998 |
Badania zasilania procesów technologicznych |
Chiny |
HTR-10 |
10 MW(t) |
1999 |
Próby technologii HTGR Wytw. en. Elektrycznej |
Jak wynika z powyższej tabeli, w roku 1989 wyłączono z eksploatacji i podjęto decyzję o likwidacji trzech działających obiektów z reaktorami HTGR. Bezpośrednią przyczyną były konsekwencje katastrofy w Czarnobylu. Jednakże pośrednią przyczyną były odkrycia nowych złóż gazu ziemnego i perspektywa jego wykorzystania do tych procesów, w których przewidywano wykorzystanie HTGR.
Koniec lat dziewięćdziesiątych to nieśmiały powrót do tej technologii. Uruchomione są dwa reaktory badawcze oparte na technologii HTGR[10] [11]. W Republice Południowej Afryki trwają prace nad konstrukcją modułowego HTGR do wytwarzania energii elektrycznej[12] [13]. W Rosji działa międzynarodowe konsorcjum opracowujące konstrukcję HTGR do „spalania” plutonu militarnego[14].
Reaktor wysokotemperaturowy wyróżnia ze wszystkich innych reaktorów specjalna konstrukcja paliwa. Są to ceramiczne ziarenka paliwa (tlenki, węgliki lub ich kombinacje) o średnicy około od 0,5 do 0,8 mm, otoczone warstwami pyrolitycznego węgla i węgliku krzemu. Ta wielowarstwowa otoczka każdego ziarna paliwa pełni funkcję zbiornika ciśnieniowego zamykającego każdy „rdzeń paliwowy” razem z produktami rozszczepienia uzyskanymi w procesie wytwarzania energii. Poszczególne ziarna paliwa są następnie sprasowane do postaci kul lub prętów. W takiej postaci paliwo jest stosowane w reaktorze.
Tradycyjnie, jako chłodziwo w reaktorach wysokotemperaturowych jest stosowany hel, gaz szlachetny, nie wchodzący w reakcje chemiczne z materiałami konstrukcyjnymi reaktora i posiadający dużą przewodność cieplną. Przeprowadzone badania wykazały, że reaktor ten odznacza się znakomitymi cechami bezpieczeństwa:
• zmiana ciśnienia helu w reaktorze nie wywołuje zmian reaktywności,
• znaczna pojemność cieplna matrycy grafitowej działa stabilizująco przy zmianach mocy reaktora,
• dzięki swojej konstrukcji paliwo może pracować przy bardzo wysokich temperaturach - do 2 000 °C, temperatura ta znacznie przekracza - dzięki zastosowaniu helu jako chłodziwa - maksymalne temperatury paliwa w stanach awaryjnych reaktora,
86