Ученые Томского политехнического университета разработали поглотитель нейтронов для повышения безопасности ядерных реакторов
Исследователи ТПУ предложили новый поглотитель нейтронов для высокотемпературных газоохлаждаемых ядерных реакторов. Разработка позволит в разы повысить безопасность реакторов.
Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР) — это маломощные ядерные установки, в которых для отведения получаемой энергии используется не жидкость, а газ. Реакторы такого типа производят электроэнергию и высокотемпературное тепло, применяемое для производства водорода, опреснения морской воды и централизованного теплоснабжения. При этом есть ряд технологических проблем, которые делают их серийное производство экономически нецелесообразным.
Ученые ТПУ разработали новый метод контроля реактивности ВТГР, повышающий их безопасность. Для этого в качестве поглотителя нейтронов, испускаемых ядерным топливом, был применен газообразный трифторид бора. Он способен сохранять газообразное состояние и не разлагаться при температуре до 1000 °С.
Основой для разработки послужил ВТГР с гелиевым теплоотведением, ранее разработанный в Томском политехе. Реактор этого типа имеет модульную конструкцию, позволяющую оптимизировать его для решения разнообразных энергетических задач. Применение трифторида бора в качестве поглотителя позволяет более эффективно управлять ядерной реакцией и оперативно влиять на изменение нейтронно-физических параметров реактора при отклонении от нормы.
«Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы — актуальные системы для современной атомной энергетики, сейчас их строят в Китае, России, США, Великобритании. Благодаря нашей разработке неконтролируемые ядерные реакции ВТГР, подобные аварии в британском Уиндскейле, станут крайне маловероятны», — резюмирует ассистент отделения ядерно-топливного цикла ТПУ Владимир Кнышев. В настоящее время научный коллектив продолжает испытания новой системы, подготавливая ее для применения в условиях реального производства. Результаты исследования опубликованы в журнале Atomic Energy (Q3; IF:0,298).
Фото: сайт ТПУ