Активная зона реактора

Активная зона (диаметр 2.05 м, высота 0.75 м) и зона воспроизводства(толщина 0.4 м) установлены на напорной камере и набраны из шестигранных ТВС кассетного типа с размерами "под ключ" 96 мм и с шагом 98 мм. Активная зона состоит из 370 кассет с ядерным топливом и воспроизводящим материалом, образующим торцевые зоны воспроизводства, 27 стержней системы СУЗ и одной кассеты с фотонейтронным источником. Выравнивание тепловыделения по радиусу активной зоны осуществляется загрузкой кассет с различным обогащением горючего(21 и 29.4 %): 162 периферийные кассеты активной зоны образуют зону большого обогащения, остальные входят в центральную зону малого обогащения.

Активная зона по периметру окружена боковой зоной воспроизводства, состоящей из сборок, заполненных двуокисью обеднённого урана. За этой зоной воспроизводства расположено внутреннее хранилище кассет на 126 ячеек, которое предназначено для расхолаживания кассет, извлечённых из активной зоны, перед их выгрузкой из реактора.

Рис 2 .Картограмма загрузки активной зоны.

1 - ТВС активной зоны с малым обогащением;

2 - ТВС активной зоны со средним обогащением;

3 - ТВС активной зоны с большим обогащением; 

4 - ТВС внутренней зоны воспроизводства;

5 - ТВС внешней зоны воспроизводства;

6 - Хранилище отработавших сборок;

7 - Стержни автоматического регулирования; 

8 - Стержни аварийной защиты;

9 - Компенсирующие стержни;

10 - Фотонейтронный источни

Активная зона состоит из трех типов ТВС, содержащих топливо разного обогащения с массовой долей урана-235 — 17%, 21%, 26%. ТBC активной зоны предназначена для генерирования тепловой энергии, передачи ее потоку теплоносителя.

ТВС состоит из головки, центральной части и хвостовика. Головка предназначена для сцепления с устройствами системы перегрузки при загрузке и выгрузке. На головке выполнены продольные пазы для выхода теплоносителя. Центральная часть состоит из шестигранной трубы, внутри которой установлен пучок ТВЭЛов, состоящий из 127 элементов. Хвостовик обеспечивает установку и удержание ТВС в реакторе, а также определенный расход теплоносителя через ТВС. ТВЭЛы снаряжены топливными таблетками из диоксида урана, обогащенного ураном-235 в центральной части, и таблетками из обедненного диоксида урана в торцевых частях. ТВС зоны воспроизводства предназначена для обеспечения надежного теплосъема и наработки вторичного ядерного топлива. ТВС зоны воспроизводства по конструктивному оформлению и внешним размерам идентична ТВС активной зоны и отличается от ТВС активной зоны количеством (37 шт.) и конструкцией тепловыделяющих элементов. ТВЭЛы зоны воспроизводства снаряжены таблетками из обедненного диоксидаурана.

В настоящее время выгорание топлива в ТВС достигло 11,3% т.а., что является лучшим показателем в мире. В настоящее время реактор переведен на выгорание 11,3% и проводятся работы по увеличению выгорания до 15%.

Рис 3 ТВС и ТВЭЛы активной

зоны

1 Оболочка ьвела

2 Бочки «отвального» урана

3 Втулки обогощенного урана

4 Дистанционирующая проволка

5 Головка ТВС

6 Сборка твелов

7 Хвостик ТВС

Рис 4 ТВС иТВЭЛы зоны

воспроизводства

1 Оболочка твела

2 Ребро

3 Бочки отвального урана

4 Хвостик ТВС

5 Сборка ТВЕЛов

6 Сборка ТВС

Таблица 3 Основные технические характеристики топливных зон БН-600

Характеристики топливных зон БН-600
Количество ТВС в активной зоне, шт	369
Количество ТВС зоны воспроизводства, шт	378
Вид топлива	диоксид урана
Вид теплоносителя	жидкий натрий
Давление теплоносителя, МПа	0,9
Температура теплоносителя, °С, на входе в активную зону	368
Температура теплоносителя, °С, на выходе из активной зоны	533
Характеристики ТВС активной зоны
Максимальная тепловая мощность ТВС, Мвт	4,7
Назначенный срок службы, лет	4
Количество твэлов в ТВС	127
Масса, кг	103
Масса урана в ТВС, кг:
обогащенный	28,9
обедненный	19,8
Обогащение топлива (содержание урана-235 в уране), %
в активной зоне	17,21,26
в торцевых экранах (обедненный уран)	<0,7
Габариты, мм
длина ТВС	3500
размер "под ключ"	96
Максимальная удельная выработка тепловой энергии в зависимости от обогащения, Мвт сут/кг урана:
17%	95
21%	100
26%	107