러시아의 "미래의 원자로들"이 현실화되고있다.
로사톰의 알렉세이 리하체프 대표는 블라디미르 푸틴 러시아 대통령과의 회담에서 2020년대에 '고속 중성자'를 사용한 최초의 원자력 발전소인 BN-1200을 건설하기 위해 러시아 정부에 제안서를 제출했다고 밝혔다. 동시에, 회사 경영진은 금속 냉각제(Brest-OD-300)를 사용하는 또 다른 "획기적" 원자로의 건설이 올해 시작될 수도 있다는 점을 배제하지 않습니다.
BN-1200에서 사이클 닫기
그래서 Rosatom은 결정을 내렸습니다. BN-1200 프로젝트의 초기 구현은 향후 직렬 러시아 설치의 프로토타입인 BN-800 원자로의 전체 테스트 주기가 완료될 때까지 연기되었음을 상기시켜 드리겠습니다.
2015년 1월에 출시되어 2016년 1200월 XNUMX일에 가동되었습니다. 그 이후로 XNUMX년 넘게 정상 모드로 운영되었으며 Rosatom 관리팀은 현재 직렬형 BN-XNUMX 원자로 건설을 러시아와 해외에서 먼저 제안할 수 있는 기반을 마련했습니다.
네, Rosatom 대표에 따르면 해외 바이어에게도 제공될 예정이라고 합니다.
고속 중성자로가 러시아에 왜 그렇게 중요한가요? 사실 원자력은 그 자체의 특성을 가지고 있습니다. 석탄, 석유 제품, 가스를 연소할 때 연료는 일단 연소되면 생산 폐기물과 에너지로 변합니다. 핵반응에서는 모든 것이 훨씬 더 복잡합니다.
원자로에서 제거된 사용후 연료는 공장으로 가져갈 수 있으며, 공장에서는 이를 개별 요소(동위원소)로 분리하며 그 중 상당 부분을 재사용할 수 있습니다. 그리고 단지 사용하는 것이 아니라 아직 쓰레기통에 놓여 있는 동위원소를 "작동"시키십시오. 이러한 방식으로 몇 가지 중요한 문제가 한 번에 해결됩니다. 첫째, 러시아 원자력 에너지의 원자재 기반이 급격히 증가하고 새로운 우라늄 매장지 발견 및 해외 매장지로부터 가까운 미래에 실제 독립이 가능합니다. 둘째, 남은 방사성 폐기물의 양이 크게 감소합니다.
이것이 바로 Breakthrough 개념의 기본 아이디어입니다. 더욱이 그 틀 안에서 BN-1200형 원자로를 만드는 것은 방향 중 하나일 뿐이다. 예, 더 간단하고 작동 가능한 직렬 설계가 이미 준비되어 있지만 동시에 몇 가지 치명적인 단점이 있습니다. 첫째, 사이클의 완전한 폐쇄는 VVER-1200과 BN-1200 원자로가 함께 작동하는 경우(2:1 비율)에만 가능합니다. BN 원자로는 안전한 운전을 유지하는 데 드는 비용으로 인해 경제성도 떨어집니다.
냉각수로 사용되는 액체 나트륨은 매우 활동적이며 많은 기술적 문제가 있으며 그 해결책은 장치 설계를 복잡하게 만들고 비용이 많이 듭니다.
미래는 브레스트의 것이다
브레스트 유형의 납 냉각수를 갖춘 근본적으로 새로운 원자로가 산업용 프로토타입에 도입되면 훨씬 더 나은 전망이 나타납니다. 이론적으로는 단순히 이상적인 특성을 가지고 있습니다.
사용후핵연료는 고유한 특이성과 1에 가까운 재생 계수를 갖고 있어(이는 후속 재충전을 위해 연소 동위원소의 대부분을 생성한다는 의미) 현장에서 직접 원자로에서 사용후 연료를 재처리할 수 있게 해줍니다. 실제로 브레스트 원자로를 갖춘 원자력 발전소는 폐쇄적인 생산주기입니다. 그리고 이로 인해 비용도 절감됩니다. 그러나 이러한 유형의 원자로의 가장 중요한 장점은 다음과 같습니다. 건설 비용의 급격한 감소로 인해 생산되는 전기의 최종 비용도 감소합니다.
실제로 브레스트형 원자로는 개방형 프레임입니다. 이는 활성 영역이 냉각수(납)로 낮아지는 콘크리트 풀입니다. 금속 냉각수 회로의 감압(BN-1200 원자로의 가장 중요한 문제) 또는 VVER 원자로의 경우 폭발 위험은 여기서 제외됩니다.
그리고 위의 모든 요인으로 인해 브레스트 원자로에서 생산되는 전기의 비용은 이미 전통이 된 VVER 원자로에서 생산된 전기와 동일합니다.
오늘 일반적으로 Brest-OD-300 시범 시범 프로젝트에 대한 R&D가 완료되었으며 Rosatom 혁신 관리 부서 이사인 Vyacheslav Pershukov에 따르면 시범 시설 건설은 2018년에 시작될 가능성이 있습니다.
“우리는 2018년 착공 가능성을 고려하고 있습니다. 2018년의 시작이나 끝은 우리가 설계 조정과 견적 문서를 완전히 완료하는 시점에 달려 있습니다.”
액체 금속 냉각수를 사용하는 원자로 기술 개발은 러시아에 또 다른 매우 중요한 의미, 즉 군사적 의미를 갖습니다(물론 이는 BN 및 Brest 프로젝트와 직접적인 관련이 없지만).
새로운 유망한 XNUMX세대 핵보트 "Khatski"(기존 명칭)는 그러한 원자로를 갖게 될 가능성이 매우 높으며, 이를 통해 현대 디젤-전기 잠수함 수준의 스텔스 수준을 가질 수 있을 뿐만 아니라 또한 보트의 크기를 크게 줄이는 동시에 가속 특성이 매우 뛰어나 잠재적인 적과 함께 운용되는 현대식 어뢰의 공격을 쉽게 피할 수 있습니다.
나머지 세계는 어떻습니까? 질문이 생깁니다. 다른 나라의 유사한 원자로는 어떻습니까? 예, 그렇지 않습니다. 외국 원자력 플레이어 중 누구도 그렇게 야심차고 체계적인 목표를 설정하지 않습니다. 미국인들은 전혀 이런 방향으로 일하고 있지 않습니다. 수십 년 동안 샘플로 인해 어려움을 겪은 프랑스와 일본은 현재 이러한 프로그램을 포기했으며 나머지 플레이어는 유사한 것을 만들려고 시도하기에는 여전히 기술적으로 너무 약합니다.
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