Институт Лауэ-Ланжевена в Гренобле, Франция. 1994 год.
RHF использует тяжелую воду (D₂O) как замедлитель и теплоноситель, что обеспечивает эффективное замедление нейтронов до тепловых скоростей и высокую плотность нейтронного потока в активной зоне. Топливом служат высокообогащённые урановые сборки, хотя в последние годы в рамках международных инициатив по снижению использования высокообогащённого урана ведутся работы по переходу на низкообогащённое топливо без потери производительности. Конструкция реактора оптимизирована для стабильной и безопасной работы, а также для обеспечения длительных циклов эксплуатации — до 50 дней подряд без остановки.
Основное назначение RHF — генерация нейтронов для научных исследований в различных областях: физика конденсированного состояния, химия, биология, материаловедение, ядерная физика и медицинские исследования. Нейтроны, получаемые в реакторе, направляются через систему каналов к более чем сорока экспериментальным станциям, где они используются в методах нейтронной дифракции, спектроскопии, поляриметрии и визуализации. Благодаря характеристикам пучков нейтронов, учёные могут изучать атомную и магнитную структуру веществ, динамику атомов в материалах, поведение полимеров и белков, а также процессы в реальном времени.
Установка корпуса реактора «Phénix», прототипа реактора на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением, на территории ядерного центра CEA «Marcoule». Франция, 1970 год.
На фото не реактор, как таковой. В этом корпусе и активная зона, и ГЦН (главный циркуляционный насос), и ПГ (парогенератор) и РЗМ (разгрузочно-загрузочная машина)
Сотрудничество более 10 научно-исследовательских институтов и университетов по всему Китаю позволило добиться значительных успехов и приблизиться к реализации межпланетных путешествий, благодаря разработке технологии ядерного деления, которая могла бы обеспечить широкомасштабное исследование Марса .В статье, опубликованной журналом Scientia Sinica Technologica Китайской академии наук, исследовательская группа сообщила, что ее прототип системы ядерного реактора с литиевым охлаждением прошел некоторые первоначальные наземные испытания.
Результаты подтвердили некоторые ключевые технологические решения, изобретенные китайскими учеными и инженерами для уменьшения реактора мегаваттного класса – в семь раз более мощного, чем конкурирующая система, строящаяся NASA.
При полном развертывании в космосе реактор мощностью 1,5 мегаватт, включая его систему охлаждения, будет сопоставим с размерами 20-этажного здания. Но на земле он аккуратно складывается в объем размером с контейнер и весом менее восьми тонн.
Такая конструкция делает реакторную систему легкой для загрузки и запуска с помощью ракеты. По их словам, она сможет стабильно работать в суровых условиях космоса в длительное время.
Согласно документу, мощный источник энергии сделает возможным перемещение крупных кораблей туда и обратно как для пилотируемых, так и для грузовых космических полетов, открывая путь для крупномасштабного исследования Китаем Луны и Марса.
По оценкам некоторых ученых, космический корабль с ядерной установкой сможет совершить полет туда и обратно между Землей и Марсом всего за три месяца. Основная научная идея заключается в том, что эта технология будет иметь жизненно важное значение для межпланетных миссий.
Согласно некоторым расчетам, космическим кораблям, работающим на ископаемом топливе, таким как Starship, разрабатываемый американской компанией SpaceX, может потребоваться не менее семи месяцев, чтобы достичь Марса.
Ракета Starship занимает ведущую роль в планах NASA по высадке астронавтов на Луну, а также в надеждах генерального директора SpaceX Илона Маска на колонизацию Марса, но даже путешествие в один конец на Красную планету потребует огромной системы жизнеобеспечения.
Исследователи заявили, что китайский реактор будет генерировать температуру до 1276 градусов по Цельсию за счет деления уранового топлива, что намного превышает рабочую температуру коммерческих атомных электростанций.
Сильный жар превратит жидкие формы инертных элементов гелия и ксенона в газы, приводя в движение генератор. Цепная реакция производит быстрые нейтроны, которые обеспечат эффективное и непрерывное энергоснабжение в течение как минимум 10 лет, говорится в документе.
Ученые заявили, что, используя жидкий литий, они смогут уменьшить размер реактора благодаря высокой теплопроводности и малому весу элемента.
Традиционно теплообменник и радиационная защита занимают значительное пространство в конструкциях реакторов, но создатели заявили, что разработали технологию, которая объединяет эти два компонента в один.
Согласно документу, теплообменник реактора изготовлен из вольфрамового сплава, что позволяет добиться эффективного теплообмена в контуре, блокируя при этом опасное излучение. Другие новые технологии включают материалы, устойчивые к высокотемпературной коррозии.
На этапе испытаний, источником тепла прототипа является внешний источник питания, и планируется добавить ядерные топливные сборки для достижения полной работоспособности на следующих этапах программы испытаний, говорят исследователи.
экспериментальный космический ядерный реактор с литиевым охлаждением
В настоящее время проведены эксплуатационные испытания интегрированной системы, включая циркуляцию контура с литиевым охлаждением, сопряженный теплообмен между первичным и вторичным контурами, а также систему производства электроэнергии по типу цикла Брайтона
Испытания обеспечили предварительную демонстрацию возможности соединения литиевой системы охлаждения с генератором Брайтона, разработанным в 19 веке как поршневой двигатель и широко используемым в космических полетах.
«Коррозионные испытания материалов из молибденовых сплавов также проводились в высокотемпературных средах», — сказали исследователи.
Ключевым направлением дальнейших исследований и разработок ученых станет безопасность ядерных реакторов во время запуска и эксплуатации с обязательным требованием отсутствия опасности ядерного загрязнения и взрыва, даже если реактор упадет обратно на Землю.
Команда проекта также планирует применить искусственный интеллект для долгосрочной беспилотной эксплуатации космических реакторов, используя технологию для автоматической диагностики и устранения любых неисправностей.
Посещение первого в мире полномасштабного ядерного реактора. Он никогда не производил электроэнергию, а только превращал уран в плутоний для Манхэттенского проекта.
Восхищаюсь масштабами строительства реакторов и АЭС в целом. Самый настоящий технопрон.
Верхний полукорпус реактора для АЭС по весу почти как пустой Boeing 777 — 150 тонн. Перемещают изделие по воздуху с помощью мостового крана, грузоподъемностью 250 тонн.
Путь от сварочного до термо-прессового участка займет всего 15 минут. А вот время на строповку и установку полукорпуса на ложементы — 2 часа
Производственный цикл изготовления реактора — от получения заготовок до готового аппарата — занимает 3 года. Осторожность и точность важна в каждом действии.
Проверяют изделие на прочность при гидроиспытаниях
Залог успеха этой ответственной операции — точная установка в подземный стенд-кессон — до десятых долей миллиметра и полная герметизация устройства
Прежде чем 320-тонный корпус наполнят водой, на 8 главных циркуляционных патрубках ДУ 850 устанавливают заглушки. С помощью мостового крана на глубину 13 метров опускают корпус реактора, устанавливают специальные шпильки в опорное кольцо внутри кессона и фиксируют ими крышку.
В общей сложности подготовка занимает порядка 10 дней.
Второй блок ВВЭР-1200 Ленинградской АЭС. Фото 3 в 1 — можно сразу рассмотреть купол ВЗО (внутренней защитной оболочки)(сверху), мостовой кран кругового действия, оборудование реакторного отделения.
