RU2642970C2 - Atomic liquid-salt reactor (versions) - Google Patents

Atomic liquid-salt reactor (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2642970C2
RU2642970C2 RU2014153708A RU2014153708A RU2642970C2 RU 2642970 C2 RU2642970 C2 RU 2642970C2 RU 2014153708 A RU2014153708 A RU 2014153708A RU 2014153708 A RU2014153708 A RU 2014153708A RU 2642970 C2 RU2642970 C2 RU 2642970C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
liquid salt
composition
fuel composition
processing
Prior art date
Application number
RU2014153708A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014153708A (en
Inventor
Николай Антонович Ермолов
Original Assignee
Николай Антонович Ермолов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Антонович Ермолов filed Critical Николай Антонович Ермолов
Priority to RU2014153708A priority Critical patent/RU2642970C2/en
Publication of RU2014153708A publication Critical patent/RU2014153708A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2642970C2 publication Critical patent/RU2642970C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C5/00—Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: device is an atomic liquid-salt reactor characterized by that it which comprises equipment of liquid-salt fuel composition processing system, which provides reception of liquid-salt fuel composition volume V1 from the working reactor, simultaneously sending the volume V1 of processed liquid-salt fuel composition to the working reactor, and processing the received liquid-salt fuel composition; a pump for pumping out liquid-salt fuel composition from the working reactor for processing and a pump for pumping processed liquid-salt fuel composition into the working reactor equipped with devices of their operation control system that provide simultaneous start, equality of volumetric feeds and simultaneous shut down of pumps, and devices for diagnostics system, which provide diagnostics of pumps and control devices of their operation system.
EFFECT: provision of simultaneous acceptance for processing and delivery of liquid-salt fuel composition of the nuclear reactor to the operating reactor.
20 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при создании энергоблока АЭС.The invention relates to nuclear energy and can be used to create a nuclear power unit.

Известен жидкосолевой реактор на тепловых нейтронах MSBR-1000 с трехконтурной системой отвода тепла (Блинкин В.Л., Новиков В.М., «Жидкосолевые ядерные реакторы», М.: «Атомиздат», 1978). Жидкосолевая топливная композиция посредством принудительной конвекции выводит тепло из реактора и передает его соли-теплоносителю. Соль-теплоноситель расходует полученное тепло в парогенераторе на генерацию пара. Тепловая энергия перегретого пара преобразуется в паротурбогенераторе в электрическую энергию.Known liquid salt thermal neutron reactor MSBR-1000 with a three-circuit system for heat removal (Blinkin V.L., Novikov V.M., "Liquid salt nuclear reactors", M .: "Atomizdat", 1978). The liquid salt fuel composition by forced convection removes heat from the reactor and transfers it to the heat transfer salt. The heat carrier salt uses the heat generated in the steam generator to generate steam. The thermal energy of superheated steam is converted into electric energy in a steam turbine generator.

В состав реактора включено оборудование системы отвода газообразных продуктов деления и системы переработки топливной композиции.The composition of the reactor included equipment for the removal of gaseous fission products and a system for processing the fuel composition.

К основным недостаткам MSBR относятся:The main disadvantages of MSBR include:

- сложность трехконтурной системы отвода тепла из реактора;- the complexity of the three-circuit system for removing heat from the reactor;

- над камерой активной зоны реактора нет камеры компенсации тепловых расширений жидкосолевой топливной композиции;- above the chamber of the reactor core there is no chamber for compensating for thermal expansions of the liquid salt fuel composition;

- в составе реактора нет конденсатора паров жидкосолевой топливной композиции;- in the composition of the reactor there is no vapor condenser of the liquid salt fuel composition;

- большое количество жидкосолевой топливной композиции находится вне корпуса реактора, что приводит к увеличению его критической загрузки;- a large amount of liquid salt fuel composition is located outside the reactor vessel, which leads to an increase in its critical load;

- при циркуляции топливной композиции через реактор часть запаздывающих нейтронов (с самыми большими временами запаздывания) покидает активную зону с потоком топливной композиции. По этой причине реактивность реактора с циркулирующей топливной композицией меньше реактивности реактора с топливной композицией, не выходящей из корпуса реактора.- when the fuel composition circulates through the reactor, a part of the delayed neutrons (with the longest delay times) leaves the core with the flow of the fuel composition. For this reason, the reactivity of a reactor with a circulating fuel composition is less than the reactivity of a reactor with a fuel composition not leaving the reactor vessel.

Наиболее близким заявленному реактору является жидкосолевой реактор с использованием естественной конвекции в топливной композиции для его охлаждения, (Ермолов Н.А., Волошин С.В. Жидкосолевой ядерный реактор (варианты). Патент РФ №2424587, 2011 г.). Жидкосолевая топливная композиция посредством естественной конвекции передает тепло в реакторе соли-теплоносителю. Соль-теплоноситель расходует тепло в парогенераторе на генерацию пара. Тепловая энергия перегретого пара преобразуется в паротурбогенераторе в электрическую энергию.The closest to the claimed reactor is a liquid salt reactor using natural convection in the fuel composition to cool it (Ermolov N.A., Voloshin S.V. Liquid salt nuclear reactor (options). RF Patent No. 2424587, 2011). The liquid salt fuel composition by means of natural convection transfers heat in the salt-heat transfer reactor. The heat transfer salt consumes heat in the steam generator to generate steam. The thermal energy of superheated steam is converted into electric energy in a steam turbine generator.

В состав известного жидкосолевого реактора входят:The composition of the known liquid salt reactor includes:

- снабженный, по меньшей мере, одним входным и одним выходным патрубками охлаждающего теплоносителя корпус реактора, в котором находится камера активной зоны;- equipped with at least one inlet and one outlet nozzles of the cooling coolant reactor vessel, in which there is a chamber of the active zone;

- расположенные над камерой активной зоны нижняя и верхняя трубные решетки с приваренными к ним охлаждающими трубопроводами, погруженными в камеру активной зоны парами, внутренние трубопроводы установлены с просветом во внешних, заглушенных внизу трубопроводах;- the lower and upper tube sheets located above the core chamber with the cooling pipelines welded to them, immersed in pairs in the core chamber, the inner pipelines are installed with a clearance in the outer pipelines that are plugged below;

- оборудование системы отвода газообразных продуктов деления, оборудование системы переработки жидкосолевой топливной композиции.- equipment for the removal system of gaseous fission products, equipment for the processing system of a liquid salt fuel composition.

Недостатки известного жидкосолевого реактора:The disadvantages of the known liquid salt reactor:

- в систему переработки жидкосолевой топливной композиции не включено оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v1, одновременную отправку в работающий реактор объема v1 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- the system for processing a liquid-salt fuel composition does not include equipment that accepts for processing from a working reactor a volume of liquid-salt fuel composition v 1 , simultaneously sends a processed liquid-salt fuel composition heated to operating temperature in the reactor to a working reactor of volume v 1 , and processes the adopted liquid-salt fuel composition composition;

- в составе реактора нет насоса для откачки жидкосолевой топливной композиции из работающего реактора на переработку и насоса для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции, оснащенных устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой.- the reactor does not include a pump for pumping the liquid salt fuel composition from the working reactor for processing and a pump for pumping the processed liquid salt fuel composition into the working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equal volume flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices diagnostic systems that provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work.

С целью устранения указанных недостатков в первом варианте атомного жидкосолевого реактора, в состав которого входят:In order to eliminate these shortcomings in the first embodiment of the atomic liquid salt reactor, which includes:

- снабженный, по меньшей мере, одним входным и одним выходным патрубками охлаждающего теплоносителя корпус реактора, в котором находится камера активной зоны;- equipped with at least one inlet and one outlet nozzles of the cooling coolant reactor vessel, in which there is a chamber of the active zone;

- расположенные над камерой активной зоны нижняя и верхняя трубные решетки с приваренными к ним охлаждающими трубопроводами, погруженными в камеру активной зоны парами, внутренние трубопроводы установлены с просветом во внешних, заглушенных внизу трубопроводах;- the lower and upper tube sheets located above the core chamber with the cooling pipelines welded to them, immersed in pairs in the core chamber, the inner pipelines are installed with a clearance in the outer pipelines that are plugged below;

- оборудование системы отвода газообразных продуктов деления, оборудование системы переработки жидкосолевой топливной композиции, предлагается:- equipment for the system of removal of gaseous fission products, equipment for the processing system of liquid-salt fuel composition, it is proposed:

- в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включить оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v1, одновременную отправку в работающий реактор объема v1 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- include equipment into the system for processing the liquid salt fuel composition to receive for processing from the operating reactor the volume of the liquid salt fuel composition v 1 , to simultaneously send the processed liquid salt fuel composition heated to operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 1 , and to process the adopted liquid salt fuel composition ;

- в состав реактора включить насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой.- to include in the composition of the reactor a pump for pumping a liquid salt fuel composition from a working reactor for processing and a pump for pumping a processed liquid salt fuel composition into a working reactor equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equality of volumetric flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices diagnostic systems that provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work.

В частных случаях исполнения первого варианта атомного жидкосолевого реактора предлагается:In special cases, the execution of the first embodiment of the atomic liquid salt reactor is proposed:

- в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включить оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции V2=V1/n2, где V1 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n2 равно выбранному числу дней на переработку объема V1 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v2 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- include equipment in the system for processing the liquid salt fuel composition that ensures daily processing of the volume of liquid salt fuel composition V 2 = V 1 / n 2 from the operating reactor, where V 1 is the volume of the total number of liquid salt fuel composition in the reactor, n 2 is the selected number of days for processing volume V 1 of a liquid salt fuel composition, simultaneously sending to a working reactor a volume v 2 of a processed liquid salt fuel composition heated to an operating temperature in the reactor, and processing is accepted that liquid salt fuel composition;

- над камерой активной зоны расположить камеру компенсации тепловых расширений жидкосолевой топливной композиции;- Above the core of the core, place a chamber for compensating for thermal expansions of the liquid salt fuel composition;

- в состав реактора включить конденсатор паров жидкосолевой топливной композиции;- to include in the composition of the reactor a vapor condenser of the liquid salt fuel composition;

- пары охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, установленных в камере активной зоны;- immerse pairs of cooling pipelines with a gap in the through holes of the moderator rods installed in the core chamber;

- пары охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции, установленных в камере активной зоны;- immerse pairs of cooling pipelines with a gap in the through holes of natural convection pipes installed in the core of the core;

- в камере активной зоны установить стержни замедлителя и трубы естественной конвекции, пары части охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции;- install retarder rods and tubes of natural convection in the core chamber, immerse pairs of parts of the cooling pipelines with a clearance in the through holes of the retarder rods, immerse the pairs of other cooling pipelines with clearance into the through holes of the pipes of natural convection;

- корпус реактора поместить в защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс и оснастить устройствами для зачалки;- place the reactor vessel in a protective electrical heated seismically insulated box and equip it with mooring devices;

- защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс изготовить в виде транспортного контейнера с устройствами для зачалки;- Protect electrical heated seismically isolated box to make in the form of a transport container with devices for mooring;

- защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс снабдить съемной защитной крышкой с устройствами для зачалки.- to provide a protective electrically heated seismically insulated box with a removable protective cover with devices for mooring.

Сущность изобретения поясняется чертежом, фиг. 1, на котором представлена возможная конструкция первого варианта атомного жидкосолевого реактора.The invention is illustrated in the drawing, FIG. 1, which shows a possible construction of a first embodiment of an atomic liquid salt reactor.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:In FIG. 1 adopted the following notation:

1 - верхняя трубная решетка, 2 - внешний трубопровод охлаждающего теплоносителя, 3 - внутренний трубопровод охлаждающего теплоносителя, 4 - входная камера охлаждающего теплоносителя, 5 - входной патрубок охлаждающего теплоносителя, 6 - выходная камера охлаждающего теплоносителя, 7 - выходной патрубок охлаждающего теплоносителя, 9 -запорный вентиль трубопровода закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор, 11 - запорный вентиль трубопровода откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора, 12 - защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс, 13 - камера активной зоны, 16 - камера компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции, 17 - компенсатор сейсмических колебаний, 19 - конденсатор паров жидкосолевой топливной композиции, 20 - корпус реактора, 21 - крышка защитного бокса, 23 - насос для закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор, 25 - насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора, 26 - нижняя трубная решетка, 27 - основание, 28 - патрубок заполнения - опорожнения камеры активной зоны, 32 - система переработки жидкосолевой топливной композиции, 33 - система заполнения - опорожнения камеры активной зоны жидкосолевой топливной композицией, 35 - система отвода газообразных продуктов деления, 36 - система охлаждения реактора, 37 - система охлаждения и нагревания внутреннего пространства защитного бокса инертным газом, 38 - система производства электроэнергии, 39 - стержень замедлителя, 40 - труба естественной конвекции, 41 - устройство для зачалки.1 - upper tube sheet, 2 - external cooling medium pipe, 3 - internal cooling medium pipe, 4 - cooling medium inlet chamber, 5 - cooling medium inlet pipe, 6 - cooling medium outlet pipe, 7 - cooling medium outlet pipe, 9 - shut-off valve of the pipeline for pumping the liquid-salt fuel composition into the reactor, 11 - shut-off valve of the pipeline for pumping the liquid-salt fuel composition from the reactor, 12 - protective electrically heated seismic Ki insulated box, 13 - core chamber, 16 - expansion chamber for liquid-salt fuel composition, 17 - seismic vibration compensator, 19 - vapor condenser of liquid-salt fuel composition, 20 - reactor vessel, 21 - protective box cover, 23 - liquid-salt injection pump fuel composition into the reactor, 25 - pump for pumping the liquid salt fuel composition from the reactor, 26 - lower tube sheet, 27 - base, 28 - filling nozzle - emptying the core chamber, 32 - liquid salt fuel processing system Mpositions, 33 - filling system - emptying the core of the core with a liquid-salt fuel composition, 35 - flue gas removal system, 36 - reactor cooling system, 37 - inert gas cooling and heating system inner space, 38 - electric power production system, 39 - retarder rod, 40 — tube of natural convection, 41 — mooring device.

Корпус 20 предназначен для того, чтобы препятствовать распространению радиоактивных изотопов и топливных элементов в окружающую среду. По меньшей мере, один входной 5 и один выходной 7 патрубки охлаждающего теплоносителя предназначены для связи реактора с оборудованием системы 36 охлаждения реактора. Находящаяся в корпусе 20 реактора камера 13 активной зоны предназначена для преобразования энергии деления ядерного топлива в тепловую энергию жидкосолевой топливной композиции и передачи тепловой энергии охлаждающему теплоносителю. Расположенные над камерой 13 активной зоны нижняя 26 и верхняя 1 трубные решетки предназначены для крепления внешних 2 и внутренних 3 охлаждающих трубопроводов, погруженных в камеру 13 активной зоны парами, внутренние трубопроводы 3 установлены с просветом во внешних 2, заглушенных внизу трубопроводах. Оборудование системы 35 предназначено для отвода газообразных продуктов деления. Оборудование системы 32 переработки жидкосолевой топливной композиции, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v1, одновременную отправку в работающий реактор объема v1 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции, предназначено тем самым для обеспечения процесса обновления солевой топливной композиции посредством ее переработки. Переработка жидкосолевой топливной композиции может включать выделение из нее предшественника нарабатываемого делящегося изотопа, наработанного делящегося изотопа, редкоземельных элементов, шлаков и корректировку состава жидкосолевой топливной композиции. Включенные в состав реактора насосы 25 и 23, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой, предназначены для обеспечения ядерной безопасности при откачке топливной композиции из работающего реактора на переработку насосом 25 и одновременной закачке в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции насосом 23.The housing 20 is designed to prevent the spread of radioactive isotopes and fuel cells into the environment. At least one inlet 5 and one outlet 7 nozzles of the cooling coolant are designed to connect the reactor with the equipment of the reactor cooling system 36. The core chamber 13 located in the reactor vessel 20 is designed to convert nuclear fission energy into thermal energy of a liquid salt fuel composition and transfer thermal energy to a cooling coolant. The lower 26 and upper 1 tube sheets located above the chamber 13 of the active zone are intended for fastening the external 2 and internal 3 cooling pipelines immersed in the chamber 13 of the active zone in pairs, the inner pipelines 3 are installed with a gap in the outer 2, plugged at the bottom of the pipelines. The equipment of the system 35 is intended for the removal of gaseous fission products. The equipment of the system 32 for processing the liquid salt fuel composition, providing reception for processing of the volume of liquid salt fuel composition v 1 from the operating reactor, simultaneous sending to the working reactor of volume v 1 of the processed liquid salt fuel composition heated to the operating temperature in the reactor, and processing the adopted liquid salt fuel composition, is intended thereby to ensure the process of updating the salt fuel composition through its processing. Processing a liquid salt fuel composition may include recovering from it a precursor of an accumulating fissile isotope, an accumulated fissile isotope, rare earth elements, slag, and adjusting the composition of the liquid salt fuel composition. The pumps 25 and 23 included in the reactor, equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equality of volumetric flows and simultaneous shutdown of pumps, and diagnostic system devices that provide diagnostics of pumps and devices for their operation control systems, are designed to ensure nuclear safety when pumping the fuel composition from a working reactor for processing by pump 25 and simultaneously pumping a processed liquid-salt fuel oil into a working reactor pump position 23.

Частные случаи исполнения первого варианта атомного жидкосолевого реактораSpecial cases of the first embodiment of the atomic liquid salt reactor

Во-первых, в систему 32 переработки жидкосолевой топливной композиции включено оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции V2=V1/n2, где V1 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n2 равен выбранному числу дней на переработку объема V1 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v2 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции.First, the system 32 for processing the liquid salt fuel composition includes equipment that provides daily processing of the volume of the liquid salt fuel composition V 2 = V 1 / n 2 from the operating reactor, where V 1 is the volume of the total amount of the liquid salt fuel composition in the reactor, n 2 equal to the selected number of days in the processing volume V 1 salt pressure fuel composition, simultaneously sending a reactor working volume v 2 Molten salt processed fuel composition, heated to the operating temperature in the reactor and Perera whence accepted salt pressure fuel composition.

Во-вторых, над камерой 13 активной зоны расположена камера 16 компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции.Secondly, above the chamber 13 of the active zone is a chamber 16 to compensate for the expansion of the liquid salt fuel composition.

В-третьих, в состав реактора включен конденсатор 19 паров жидкосолевой топливной композиции.Thirdly, the reactor included a condenser of 19 vapors of a liquid salt fuel composition.

В-четвертых, пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия стержней 39 замедлителя, установленных в камере 13 активной зоны. В-пятых, пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия труб 40 естественной конвекции, установленных в камере активной зоны. В-шестых, в камере 13 активной зоны установлены стержни 39 замедлителя и трубы 40 естественной конвекции, пары части охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции. В-седьмых, корпус 20 реактора помещен в защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12 и оснащен устройствами 41 для зачалки.Fourth, pairs of cooling pipelines 2 and 3 are immersed with a gap in the through holes of the moderator rods 39 installed in the core chamber 13. Fifth, pairs of cooling pipelines 2 and 3 are immersed with a gap in the through holes of natural convection pipes 40 installed in the core chamber. Sixth, in the chamber 13 of the active zone, retarder rods 39 and tubes of natural convection are installed, pairs of parts of the cooling pipelines 2 and 3 are immersed in the through holes of the moderator rods, pairs of other cooling pipelines are immersed in the through holes of the natural convection pipes. Seventhly, the reactor vessel 20 is placed in a protective electrical heated seismically insulated box 12 and is equipped with mooring devices 41.

В-восьмых, защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12 изготовлен в виде транспортного контейнера с устройствами 41 для зачалки.Eighth, the protective electrically heated seismically insulated box 12 is made in the form of a transport container with devices 41 for mooring.

В-девятых, защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12 снабжен съемной защитной крышкой 21 с устройствами 41 для зачалки.Ninth, the protective electrically heated seismically isolated box 12 is provided with a removable protective cover 21 with devices 41 for mooring.

Кроме того в состав первого варианта атомного жидкосолевого реактора могут быть включены: входная камера 4 охлаждающего теплоносителя, выходная камера 6 охлаждающего теплоносителя, запорный вентиль 9 трубопровода закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор, запорный вентиль 11 трубопровода откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора, компенсаторы 17 сейсмических колебаний, основание 27, патрубок 28 заполнения - опорожнения камеры 13 активной зоны, оборудование системы 33 заполнения - опорожнения камеры 13 активной зоны жидкосолевой топливной композицией, оборудование системы 36 охлаждения реактора, оборудование системы 37 охлаждения и нагревания внутреннего пространства защитного электрообогреваемого бокса 12 инертным газом, оборудование системы 38 производства электроэнергии.In addition, the composition of the first embodiment of an atomic liquid salt reactor may include: an inlet chamber 4 for a cooling coolant, an outlet chamber 6 for a coolant, a shutoff valve 9 of the pipeline for pumping the liquid salt fuel composition into the reactor, a shutoff valve 11 for the pipeline for pumping the liquid salt fuel composition from the reactor, compensators 17 for seismic oscillations, base 27, nozzle 28 filling - emptying the chamber 13 of the active zone, equipment system 33 filling - emptying the chamber 13 of the active zone of the liquid a saline fuel composition, equipment of a reactor cooling system 36, equipment of a cooling and heating system 37 of an electric protective box 12 with inert gas, and equipment of an electric power production system 38.

Включенное в систему 32 переработки жидкосолевой топливной композиции оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v2=V1/n2, где V1 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n2 равен выбранному числу дней на переработку объема V1 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v2 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции, предназначено тем самым для обеспечения непрерывного процесса обновления солевой топливной композиции посредством ее переработки и выделения наработанного вторичного топлива, урана-233 или плутония-239.The equipment included in the system 32 for processing the liquid salt fuel composition, which provides daily acceptance for processing from the operating reactor the volume of the liquid salt fuel composition v 2 = V 1 / n 2 , where V 1 is the volume of the total amount of the liquid salt fuel composition in the reactor, n 2 is equal to the selected number of days the processing volume V 1 salt pressure fuel composition, simultaneously sending a reactor working volume v 2 Molten salt processed fuel composition, heated to the operating temperature in the reactor and direct processing Molten salt nyatoy fuel composition is intended thereby to provide continuous updating process saline fuel composition through its processing and isolating the accumulated secondary fuel, uranium-233 or plutonium-239.

Расположенная над камерой 13 активной зоны камера 16 предназначена для компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции и поступления в нее газообразных продуктов деления из жидкосолевой топливной композиции.Located above the chamber 13 of the active zone, the chamber 16 is designed to compensate for the expansion of the liquid salt fuel composition and the entry into it of gaseous fission products from the liquid salt fuel composition.

Включенный в состав реактора конденсатор 19 предназначен для конденсации паров жидкосолевой топливной композиции и возврата в нее конденсата. Работа конденсатора 19 способствует обеспечению тем самым постоянства химического состава жидкосолевой топливной композиции.The capacitor 19 included in the reactor is designed to condense the vapor of the liquid salt fuel composition and return condensate to it. The operation of the capacitor 19 thereby helps to ensure the constancy of the chemical composition of the liquid salt fuel composition.

Установленные в камере 13 активной зоны стержни 39 замедлителя предназначены для получения в активной зоне теплового спектра нейтронов. Сквозные отверстия в стержнях 39 замедлителя, в которые погружены с просветом пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3, предназначены для ускорения естественной конвекции в жидкосолевой топливной композиции. Поверхности стержней 39 замедлителя могут быть изготовлены с неровностями, увеличивающими турбулентность потоков топливной композиции.Installed in the chamber 13 of the active zone, the moderator rods 39 are designed to receive in the active zone the thermal spectrum of neutrons. The through holes in the retarder rods 39, into which the pairs of cooling pipes 2 and 3 are immersed with a lumen, are intended to accelerate natural convection in the liquid salt fuel composition. The surface of the retarder rods 39 can be made with irregularities that increase the turbulence of the flow of the fuel composition.

Установленные в камере 13 активной зоны трубы 40 естественной конвекции предназначены для получения в камере 13 активной зоны быстрого спектра нейтронов. Сквозные отверстия в трубах 40, в которые погружены с просветом пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3, предназначены для ускорения естественной конвекции в жидкосолевой топливной композиции. Поверхности труб 40 естественной конвекции могут быть изготовлены с неровностями, увеличивающими турбулентность потоков жидкосолевой топливной композиции.Installed in the chamber 13 of the active zone of the tube 40 of natural convection are designed to obtain in the chamber 13 of the active zone of a fast neutron spectrum. The through holes in the pipes 40, into which the pairs of cooling pipes 2 and 3 are immersed with a lumen, are designed to accelerate natural convection in the liquid salt fuel composition. The surfaces of the natural convection tubes 40 can be made with irregularities that increase the turbulence of the streams of the liquid salt fuel composition.

Установленные в камере активной зоны стержни 39 замедлителя и трубы 40 естественной конвекции (пары части охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия стержней 39 замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия труб 40 естественной конвекции) предназначены для получения в активной зоне промежуточного спектра нейтронов.Installed in the core chamber of the moderator rods 39 and natural convection pipes 40 (pairs of parts of the cooling pipelines 2 and 3 are immersed with a gap in the through holes of the moderator rods 39, pairs of the remaining cooling pipelines 2 and 3 are immersed in the through holes of the natural convection pipes 40) to obtain an intermediate neutron spectrum in the core.

Защитный электрообогреваемый теплоизолированный бокс 12 предназначен для размещения корпуса 20 реактора, защиты реактора от внешних воздействий, защиты окружающей среды от продуктов аварии и нагревания реактора до температуры, превышающей температуру плавления солевой топливной композиции. Устройства 41 для зачалки, которыми оснащен корпус 20 реактора, предназначены для извлечения отработанного реактора из защитного бокса 12.Protective electrically heated insulated box 12 is designed to accommodate the reactor vessel 20, protect the reactor from external influences, protect the environment from accident products and heat the reactor to a temperature higher than the melting temperature of the salt fuel composition. The devices 41 for mooring, which is equipped with a reactor vessel 20, are designed to extract the spent reactor from the protective box 12.

Защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12, изготовленный в виде транспортного контейнера с устройствами 41 для дистанционной зачалки, предназначен для транспортирования по воздуху реактора, из которого слита топливная композиция, на предприятие по переработке атомных реакторов.The protective electric heated seismically isolated box 12, made in the form of a transport container with devices for remote mooring 41, is designed to transport the reactor from which the fuel composition is drained to the atomic processing plant.

Съемная защитная крышка 21 с устройствами 41 для зачалки предназначена для извлечения атомного реактора из защитного бокса 12.A removable protective cover 21 with mooring devices 41 is designed to remove the atomic reactor from the protective box 12.

Входная камера 4 предназначена для распределения охлаждающего теплоносителя по внутренним трубопроводам 3, выходная камера 6 предназначена для сбора охлаждающего теплоносителя, выходящего из внешних трубопроводов 2. Запорный вентиль 11 трубопровода откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора и запорный вентиль 9 трубопровода закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор предназначены для соединения с реактором оборудования системы 32 переработки жидкосолевой топливной композиции и отсоединения от реактора. Компенсаторы 17 предназначены для компенсации сейсмических колебаний. Основание 27 предназначено для размещения на нем защитного бокса 12. Патрубок 28 предназначен для соединения с реактором оборудования системы 33. Оборудование системы 33 предназначено для приготовления жидкосолевой топливной композиции, заполнения ей камеры 13 активной зоны или опорожнения камеры 13 активной зоны. Оборудование системы 36 предназначено для охлаждения реактора. Оборудование системы 37 предназначено для охлаждения и нагревания внутреннего пространства защитного бокса 12 инертным газом. Оборудование системы 38 предназначено для производства электроэнергии.The inlet chamber 4 is designed to distribute the coolant through the internal pipelines 3, the outlet chamber 6 is designed to collect the coolant coming out of the external pipelines 2. The shutoff valve 11 of the pumping line for the liquid salt fuel composition from the reactor and the shutoff valve 9 for the pipeline for pumping the liquid salt fuel composition into the reactor are intended for connecting to the reactor equipment system 32 processing the liquid salt fuel composition and disconnecting from the reactor. Compensators 17 are designed to compensate for seismic vibrations. The base 27 is designed to accommodate a protective box 12. The pipe 28 is designed to connect system 33 equipment to the reactor. The equipment of system 33 is designed to prepare a liquid-salt fuel composition, fill the chamber 13 of the active zone, or empty the chamber 13 of the active zone. The equipment of system 36 is designed to cool the reactor. The equipment of the system 37 is intended for cooling and heating the inner space of the protective box 12 with an inert gas. The equipment of system 38 is designed to generate electricity.

Первый вариант атомного жидкосолевого реактора работает следующим образом.The first version of the atomic liquid salt reactor works as follows.

Включают в работу оборудование системы 37 и заполняют обогреваемый защитный бокс 12 инертным газом. Включают не показанные на фиг. 1 электронагреватели защитного бокса 12 и прогревают его внутреннее пространство до температуры, превышающей температуру плавления топливной солевой композиции. Заполняют камеру 13 активной зоны через патрубок 28 приготовленной жидкосолевой топливной композицией из оборудования системы 33.Turn on the equipment of the system 37 and fill the heated protective box 12 with inert gas. Not shown in FIG. 1 electric heaters of the protective box 12 and warm its internal space to a temperature higher than the melting temperature of the fuel salt composition. Fill the chamber 13 of the active zone through the pipe 28 prepared liquid salt fuel composition from the equipment of the system 33.

Включают в работу оборудование системы 35 отвода газообразных продуктов деления, системы 36 охлаждения реактора, системы 38 производства электроэнергии. Выводят реактор на необходимый уровень мощности. Охлаждающий теплоноситель поступает во входную камеру 4. Далее он проходит через внутренние трубопроводы 3, уплотненные в верхней трубной решетке 1, затем внешние трубопроводы 2, принимает тепло через стенки внешних трубопроводов 2 от жидкосолевой топливной композиции и отводит его через выходную камеру 6 в оборудование системы 36. Трубная конструкция стержней 39 замедлителя и труб 40 обеспечивает передачу тепла от топливной композиции к охлаждающему теплоносителю не только теплопроводностью, но и естественной конвекцией в топливной композиции. Оборудование системы 36 преобразовывает полученную тепловую энергию и передает ее паротурбогенераторам или газотурбогенераторам системы 38 производства электроэнергии. Во время работы в режиме переменных нагрузок, при меняющейся мощности реактора, в камере 13 активной зоны будет меняться объем, занимаемый жидкосолевой топливной композицией. Благодаря наличию температурных развязок у охлаждающих трубопроводов 2 и 3, стержней 39 замедлителя и труб 40 естественной конвекции будут отсутствовать в них термоциклические напряжения. Газообразные продукты деления будут выходить в камеру 16 компенсации расширений топливной композиции и далее они будут откачиваться из нее оборудованием системы 35. Насыщенные пары жидкосолевой топливной композиции будут конденсироваться в конденсаторе 19, образующийся конденсат паров будет сливаться обратно в жидкосолевую топливную композицию. Для выведения из жидкосолевой топливной композиции промежуточных (протактиний-233 и нептуний-239) и конечных продуктов наработки вторичного топлива (уран-233 и плутоний-239), для выведения редкоземельных элементов, а также для очистки жидкосолевой топливной композиции от шлаков включают в работу оборудование системы 32 переработки жидкосолевой топливной композиции. Включают в работу насосы 25 и 23 и откачивают жидкосолевую топливную композицию из реактора в оборудование системы 32 на переработку, а переработанную жидкосолевую топливную композицию закачивают в реактор.The equipment of the flue gas removal system 35, the reactor cooling system 36, and the power generation system 38 are included in the operation. The reactor is brought to the required power level. The cooling coolant enters the inlet chamber 4. Then it passes through the internal pipelines 3, sealed in the upper tube sheet 1, then the external pipelines 2, receives heat through the walls of the external pipelines 2 from the liquid salt fuel composition and removes it through the output chamber 6 to the equipment of the system 36 The pipe structure of the retarder rods 39 and the pipes 40 provides heat transfer from the fuel composition to the coolant not only by thermal conductivity, but also by natural convection in the fuel composition Icy. The equipment of the system 36 converts the received heat energy and transfers it to the steam turbine generators or gas turbine generators of the electric power production system 38. During operation in variable load mode, with changing reactor power, the volume occupied by the liquid salt fuel composition will change in the chamber 13 of the active zone. Due to the presence of temperature interchanges in the cooling pipelines 2 and 3, the retarder rods 39 and the natural convection pipes 40, there will be no thermal cyclic stresses in them. Gaseous fission products will exit into the expansion chamber 16 of the expansion of the fuel composition and then they will be pumped out of it by the equipment of the system 35. Saturated vapors of the liquid salt fuel composition will condense in the condenser 19, the resulting vapor condensate will be discharged back into the liquid salt fuel composition. For the removal of intermediate (protactinium-233 and neptunium-239) and final products of the production of secondary fuel (uranium-233 and plutonium-239) from the liquid-salt fuel composition, for the removal of rare-earth elements, as well as for cleaning the liquid-salt fuel composition from slags, the equipment is included in the operation systems 32 for processing a liquid salt fuel composition. Pumps 25 and 23 are turned on and the liquid-salt fuel composition is pumped out of the reactor to the equipment of system 32 for processing, and the processed liquid-salt fuel composition is pumped into the reactor.

Конкретное исполнение атомного жидкосолевого реактораThe specific implementation of the atomic liquid salt reactor

В состав солевой топливной композиции входят фториды топливных элементов (урана и плутония) и фториды других металлов. В качестве теплоносителя, охлаждающего реактор, подобрана соль-теплоноситель, также состоящая из фторидов металлов, но не содержащая фториды топливных элементов. Температура плавления соли-теплоносителя должна быть ниже температуры плавления солевой топливной композиции. В качестве основного конструкционного материала может быть использован отечественный сплав, подобный сплаву хастеллой-Н (Блинкин В.Л., Новиков В.М., «Жидкосолевые ядерные реакторы», М: «Атомиздат», 1978). Состав солевой топливной композиции, состав соли-теплоносителя и совместимость солей с основным конструкционным материалом будут предметами специальных исследований. После получения результатов специальных исследований можно будет говорить о конкретном использовании заявляемого реактора.The composition of the salt fuel composition includes fluorides of fuel cells (uranium and plutonium) and fluorides of other metals. As a heat carrier cooling the reactor, a heat carrier salt was selected, also consisting of metal fluorides, but not containing fuel cell fluorides. The melting temperature of the heat carrier salt should be lower than the melting temperature of the salt fuel composition. As the main structural material, a domestic alloy similar to the Hastelloy-N alloy can be used (Blinkin V.L., Novikov V.M., “Liquid salt nuclear reactors”, M: “Atomizdat”, 1978). The composition of the salt fuel composition, the composition of the heat transfer salt, and the compatibility of salts with the main structural material will be the subject of special studies. After obtaining the results of special studies, it will be possible to talk about the specific use of the inventive reactor.

Технический результат изобретения - разработан атомный жидкосолевой реактор, оборудование которого обеспечивает его безопасность при откачке топливной композиции из работающего реактора на переработку и одновременной закачке переработанной топливной композиции в работающий реактор. Тем самым достигается значительное увеличение назначенного срока службы реактора. Разработанный реактор не отравляется газообразными продуктами деления, так как они постоянно откачиваются из компенсационной камеры 16 топливной композиции. Реактор не отравляется и осколками деления, которые остаются в топливной композиции, так как они удаляются оборудованием системы 32 переработки топливной композиции. Заявляемый реактор не имеет отработанного ядерного топлива, так как топливо в нем постоянно обновляется и нарабатывается новое вторичное топливо. С пуском реактора в эксплуатацию потеряет смысл само понятие «отработанное ядерное топливо».The technical result of the invention is the development of an atomic liquid salt reactor, the equipment of which ensures its safety when pumping a fuel composition from a working reactor for processing and at the same time pumping a processed fuel composition into a working reactor. This achieves a significant increase in the assigned lifetime of the reactor. The developed reactor is not poisoned by gaseous fission products, since they are constantly pumped out of the compensation chamber 16 of the fuel composition. The reactor is not poisoned by fission fragments that remain in the fuel composition, as they are removed by the equipment of the fuel composition processing system 32. The inventive reactor does not have spent nuclear fuel, since the fuel in it is constantly updated and produces new secondary fuel. With the commissioning of the reactor, the very concept of "spent nuclear fuel" will lose its meaning.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при создании энергоблока АЭС.The invention relates to nuclear energy and can be used to create a nuclear power unit.

Известен жидкосолевой реактор на тепловых нейтронах MSBR-1000 с трехконтурной системой отвода тепла (Блинкин В.Л., Новиков В.М. «Жидкосолевые ядерные реакторы». М: «Атомиздат», 1978). Жидкосолевая топливная композиция посредством принудительной конвекции выводит тепло из реактора и передает его соли-теплоносителю. Соль-теплоноситель расходует полученное тепло в парогенераторе на генерацию пара. Тепловая энергия перегретого пара преобразуется в паротурбогенераторе в электрическую энергию.Known liquid salt thermal neutron reactor MSBR-1000 with a three-circuit heat removal system (Blinkin VL, Novikov VM "Liquid salt nuclear reactors". M: "Atomizdat", 1978). The liquid salt fuel composition by forced convection removes heat from the reactor and transfers it to the heat transfer salt. The heat carrier salt uses the heat generated in the steam generator to generate steam. The thermal energy of superheated steam is converted into electric energy in a steam turbine generator.

В состав реактора включено оборудование системы отвода газообразных продуктов деления и системы переработки топливной композиции.The composition of the reactor included equipment for the removal of gaseous fission products and a system for processing the fuel composition.

К основным недостаткам MSBR относятся:The main disadvantages of MSBR include:

- сложность трехконтурной системы отвода тепла из реактора;- the complexity of the three-circuit system for removing heat from the reactor;

- над камерой активной зоны реактора нет камеры компенсации тепловых расширений жидкосолевой топливной композиции;- above the chamber of the reactor core there is no chamber for compensating for thermal expansions of the liquid salt fuel composition;

- в составе реактора нет конденсатора паров жидкосолевой топливной композиции;- in the composition of the reactor there is no vapor condenser of the liquid salt fuel composition;

- большое количество жидкосолевой топливной композиции находится вне корпуса реактора, что приводит к увеличению его критической загрузки;- a large amount of liquid salt fuel composition is located outside the reactor vessel, which leads to an increase in its critical load;

- при циркуляции топливной композиции через реактор часть запаздывающих нейтронов (с самыми большими временами запаздывания) покидает активную зону с потоком топливной композиции. По этой причине реактивность реактора с циркулирующей топливной композицией меньше реактивности реактора с топливной композицией, не выходящей из корпуса реактора.- when the fuel composition circulates through the reactor, a part of the delayed neutrons (with the longest delay times) leaves the core with the flow of the fuel composition. For this reason, the reactivity of a reactor with a circulating fuel composition is less than the reactivity of a reactor with a fuel composition not leaving the reactor vessel.

Наиболее близким заявленному реактору является жидкосолевой реактор с использованием естественной конвекции в топливной композиции для его охлаждении, (Ермолов Н.А., Волошин С.В. «Жидкосолевой ядерный реактор (варианты)». Патент РФ №2424587, 2011 г.). Жидкосолевая топливная композиция посредством естественной конвекции передает тепло в реакторе соли-теплоносителю. Соль-теплоноситель расходует тепло в парогенераторе на генерацию пара. Тепловая энергия перегретого пара преобразуется в паротурбогенераторе в электрическую энергию.The closest to the claimed reactor is a liquid salt reactor using natural convection in the fuel composition to cool it, (Ermolov N.A., Voloshin S.V. “Liquid salt nuclear reactor (options).” RF Patent No. 2424587, 2011). The liquid salt fuel composition by means of natural convection transfers heat in the salt-heat transfer reactor. The heat transfer salt consumes heat in the steam generator to generate steam. The thermal energy of superheated steam is converted into electric energy in a steam turbine generator.

В состав известного жидкосолевого реактора входят:The composition of the known liquid salt reactor includes:

- снабженный, по меньшей мере, одним входным и одним выходным патрубками охлаждающего теплоносителя корпус реактора, в котором находятся разделенные перегородкой камера активной зоны и камера зоны воспроизводства;- equipped with at least one inlet and one outlet pipes of the cooling coolant reactor vessel, in which there is a core of the active zone and a camera of the reproduction zone separated by a partition;

- расположенные над камерой активной зоны и камерой зоны воспроизводства нижняя и верхняя трубные решетки с приваренными к ним охлаждающими трубопроводами, погруженными в камеру активной зоны и камеру зоны воспроизводства парами, внутренние трубопроводы установлены с просветом во внешних, заглушенных внизу трубопроводах;- the lower and upper tube sheets located above the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone with cooling pipelines welded to them, immersed in the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone in pairs, the internal pipelines are installed with a gap in the external pipes that are plugged down below;

- оборудование системы отвода газообразных продуктов деления, оборудование системы переработки жидкосолевой топливной композиции, оборудование системы переработки жидкосолевой сырьевой композиции.- equipment for a system for removing gaseous fission products, equipment for a system for processing a liquid salt fuel composition, equipment for a system for processing a liquid salt raw material composition.

Недостатки известного жидкосолевого реактора:The disadvantages of the known liquid salt reactor:

- в систему переработки жидкосолевой топливной композиции не включено оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v3, одновременную отправку в работающий реактор объема v3 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- the system for processing a liquid-salt fuel composition does not include equipment for accepting for processing from a working reactor a volume of a liquid salt fuel composition v 3 , simultaneously sending a processed liquid-salt fuel composition heated to operating temperature in the reactor to a working reactor of volume v 3 , and processing the adopted liquid salt fuel composition composition;

- в систему переработки жидкосолевой сырьевой композиции не включено оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v4, одновременную отправку в работающий реактор объема v4 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции;- the system for processing a liquid-salt raw material composition does not include equipment for accepting for processing from a working reactor a volume of liquid-salt raw material composition v 4 , simultaneous sending to a working reactor of volume v 4 a processed liquid-salt raw composition heated to operating temperature in the reactor, and processing the adopted liquid-salt raw material composition;

- в состав реактора не включены насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой;- the reactor does not include a pump for pumping the liquid salt fuel composition from the working reactor for processing and a pump for pumping the processed liquid salt fuel composition heated to operating temperature in the reactor into the working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which ensure simultaneous start-up, equality of volumetric feeds and simultaneous shutdown of pumps, and devices of the diagnostic system, which provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work;

- в состав реактора не включены насос для откачки жидкосолевой сырьевой композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой;- the reactor does not include a pump for pumping a liquid-salt raw material composition from a working reactor for processing and a pump for pumping a processed liquid-salt raw material heated to operating temperature in the reactor into a working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which ensure simultaneous start-up, equal volume feeds and simultaneous shutdown of pumps, and devices of the diagnostic system, which provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work;

С целью устранения указанных недостатков во втором варианте атомного жидкосолевого реактора, в состав которого входят:In order to eliminate these shortcomings in the second embodiment of the atomic liquid salt reactor, which includes:

- снабженный, по меньшей мере, одним входным и одним выходным патрубками охлаждающего теплоносителя корпус реактора, в котором находятся разделенные перегородкой камера активной зоны и камера зоны воспроизводства;- equipped with at least one inlet and one outlet pipes of the cooling coolant reactor vessel, in which there is a core of the active zone and a camera of the reproduction zone separated by a partition;

- расположенные над камерой активной зоны и камерой зоны воспроизводства нижняя и верхняя трубные решетки с приваренными к ним охлаждающими трубопроводами, погруженными в камеру активной зоны и камеру зоны воспроизводства парами, внутренние трубопроводы установлены с просветом во внешних, заглушенных внизу трубопроводах;- the lower and upper tube sheets located above the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone with cooling pipelines welded to them, immersed in the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone in pairs, the internal pipelines are installed with a gap in the external pipes that are plugged down below;

- оборудование системы отвода газообразных продуктов деления, оборудование системы переработки жидкосолевой топливной композиции, оборудование системы переработки жидкосолевой сырьевой композиции, предлагается:- equipment for a system for removing gaseous fission products, equipment for a processing system for a liquid salt fuel composition, equipment for a processing system for a liquid salt feed composition, it is proposed:

- в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включить оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v3, одновременную отправку в работающий реактор объема v3 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- include equipment in the system for processing the liquid salt fuel composition to receive for processing from the working reactor the volume of the liquid salt fuel composition v 3 , to simultaneously send the processed liquid salt fuel composition heated to the operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 3 , and to process the adopted liquid salt fuel composition ;

- в систему переработки жидкосолевой сырьевой композиции включить оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v4, одновременную отправку в работающий реактор объема v4 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции;- include equipment in the system for processing the liquid salt raw material composition that accepts for processing from the operating reactor the volume of the liquid salt raw composition v 4 , simultaneously sending the processed liquid salt composition heated to the operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 4 , and processing the adopted liquid salt raw composition ;

- в состав реактора включить насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой;- to include in the composition of the reactor a pump for pumping a liquid salt fuel composition from a working reactor for processing and a pump for pumping a processed liquid salt fuel composition into a working reactor equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equality of volumetric flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices diagnostic systems that provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work;

- в состав реактора включить насос для откачки жидкосолевой сырьевой композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой.- to include in the composition of the reactor a pump for pumping a liquid-salt raw material composition from a working reactor for processing and a pump for pumping a processed liquid-salt raw material heated to operating temperature in the reactor into a working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which ensure simultaneous start-up, equal volume flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices of the diagnostic system, which provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work.

В частных случаях исполнения второго варианта атомного жидкосолевого реактора предлагается:In special cases, the execution of the second version of the atomic liquid salt reactor is proposed:

- в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включить оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v5=V2/n5, где V2 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n5 равен выбранному числу дней на переработку объема V2 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v5 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- include equipment in the system for processing the liquid salt fuel composition that provides daily acceptance for processing from the operating reactor the volume of the liquid salt fuel composition v 5 = V 2 / n 5 , where V 2 is the volume of the total amount of the liquid salt fuel composition in the reactor, n 5 is equal to the selected number of days for processing the volume V 2 of the liquid salt fuel composition, simultaneously sending the processed liquid salt fuel composition heated to the operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 5 , and the processing is accepted that liquid salt fuel composition;

- в систему переработки жидкосолевой сырьевой композиции включить оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v6=V3/n6, где V3 - объем всего количества жидкосолевой сырьевой композиции в реакторе, n6 равен выбранному числу дней на переработку объема V3 жидкосолевой сырьевой композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v6 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции;- include equipment in the system for processing the liquid salt raw material composition that ensures daily processing of the volume of the liquid salt raw composition v 6 = V 3 / n 6 from the operating reactor, where V 3 is the volume of the total amount of the liquid salt raw composition in the reactor, n 6 is the selected number of days the processing volume v 3 Molten salt feedstock composition, a simultaneous sending of a reactor working volume 6 v recycled raw Molten salt composition heated to the operating temperature in the reactor, and processing the received w dkosolevoy feedstock composition;

- над камерой активной зоны расположить камеру компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции, над камерой зоны воспроизводства расположить камеру компенсации расширений жидкосолевой сырьевой композиции;- position an expansion compensation chamber for a liquid-salt fuel composition above a core chamber; position a compensation chamber for a liquid-salt feed composition over a chamber of a reproduction zone;

- в состав реактора включить конденсатор паров жидкосолевой топливной композиции и конденсатор паров жидкосолевой сырьевой композиции;- to include in the composition of the reactor a vapor condenser of the liquid salt fuel composition and a vapor condenser of the liquid salt raw material composition;

- пары охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, установленных в камере активной зоны и камере зоны воспроизводства;- immerse pairs of cooling pipelines with a gap in the through holes of the moderator rods installed in the core chamber and the chamber of the reproduction zone;

- пары охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции, установленных в камере активной зоны и камере зоны воспроизводства;- immerse pairs of cooling pipelines with a gap in the through holes of pipes of natural convection installed in the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone;

- в камере активной зоны и камере зоны воспроизводства установить стержни замедлителя и трубы естественной конвекции, пары части охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов погрузить с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции;- install moderator rods and tubes of natural convection in the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone, immerse pairs of parts of the cooling pipelines with a gap in the through holes of the moderator rods, immerse the pairs of other cooling pipelines in the through holes of the pipes of natural convection;

- корпус реактора поместить в защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс и оснастить устройствами для зачалки;- place the reactor vessel in a protective electrical heated seismically insulated box and equip it with mooring devices;

- защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс изготовить в виде транспортного контейнера с устройствами для зачалки;- Protect electrical heated seismically isolated box to make in the form of a transport container with devices for mooring;

- защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс снабдить съемной защитной крышкой с устройствами для зачалки.- to provide a protective electrically heated seismically insulated box with a removable protective cover with devices for mooring.

Сущность изобретения поясняется чертежами, фиг. 1, 2, на которых представлена возможная конструкция второго варианта атомного жидкосолевого реактора.The invention is illustrated by drawings, FIG. 1, 2, which shows a possible construction of a second embodiment of an atomic liquid salt reactor.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения:In FIG. 1 and 2, the following notation is accepted:

1 - верхняя трубная решетка, 2 - внешний трубопровод охлаждающего теплоносителя, 3 - внутренний трубопровод охлаждающего теплоносителя, 4 - входная камера охлаждающего теплоносителя, 5 - входной патрубок охлаждающего теплоносителя, 6 - выходная камера охлаждающего теплоносителя, 7 - выходной патрубок охлаждающего теплоносителя, 8 -запорный вентиль трубопровода закачки жидкосолевой сырьевой композиции в реактор; 9 - запорный вентиль трубопровода закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор, 10 - запорный вентиль трубопровода откачки жидкосолевой сырьевой композиции из реактора; 11 - запорный вентиль трубопровода откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора, 12 - защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс, 13 - камера активной зоны, 14 - камера зоны воспроизводства; 15 - камера компенсации расширений жидкосолевой сырьевой композиции, 16 - камера компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции, 17 - компенсатор сейсмических колебаний, 18 - конденсатор паров жидкосолевой сырьевой композиции; 19 - конденсатор паров жидкосолевой топливной композиции, 20 - корпус реактора, 21 - крышка защитного бокса, 22 - насос для закачки жидкосолевой сырьевой композиции в реактор; 23 - насос для закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор, 24 - насос для откачки жидкосолевой сырьевой композиции из реактора; 25 - насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора, 26 - нижняя трубная решетка, 27 - основание, 28 - патрубок заполнения - опорожнения камеры активной зоны, 29 - патрубок заполнения - опорожнения камеры зоны воспроизводства; 30 - перегородка между камерой активной зоны и камерой зоны воспроизводства; 31 - система переработки жидкосолевой сырьевой композиции; 32 - система переработки жидкосолевой топливной композиции, 33 - система заполнения - опорожнения камеры активной зоны жидкосолевой топливной композицией, 34 - система заполнения - опорожнения камеры зоны воспроизводства жидкосолевой сырьевой композицией; 35 - система отвода газообразных продуктов деления, 36 - система охлаждения реактора, 37 - система охлаждения и нагревания внутреннего пространства защитного бокса инертным газом, 38 - система производства электроэнергии, 39 - стержень замедлителя, 40 - труба естественной конвекции, 41 - устройство для зачалки.1 - upper tube sheet, 2 - external cooling medium pipe, 3 - internal cooling medium pipe, 4 - cooling medium inlet chamber, 5 - cooling medium inlet pipe, 6 - cooling medium outlet pipe, 7 - cooling medium outlet pipe, 8 - shutoff valve of the pipeline for injection of the liquid salt raw material composition into the reactor; 9 - shutoff valve of the pipeline for pumping the liquid salt fuel composition into the reactor; 10 - shutoff valve of the pipeline for pumping the liquid salt composition from the reactor; 11 - shutoff valve of the pipeline for pumping liquid-salt fuel composition from the reactor, 12 - protective electrically heated seismically isolated box, 13 - chamber of the active zone, 14 - chamber of the reproduction zone; 15 - expansion chamber for expansion of the liquid salt composition, 16 - expansion chamber for expansion of the liquid fuel composition, 17 - compensator for seismic vibrations, 18 - vapor condenser of the liquid salt composition; 19 is a vapor condenser of a liquid salt fuel composition, 20 is a reactor vessel, 21 is a protective box cover, 22 is a pump for pumping a liquid salt feed composition into a reactor; 23 - a pump for pumping a liquid salt fuel composition into a reactor; 24 - a pump for pumping a liquid salt feed composition from a reactor; 25 - pump for pumping liquid-salt fuel composition from the reactor, 26 - lower tube sheet, 27 - base, 28 - filling nozzle - emptying the core chamber, 29 - filling nozzle - emptying the chamber of the reproduction zone; 30 - a partition between the camera of the active zone and the camera of the reproduction zone; 31 - a system for processing a liquid salt raw material composition; 32 is a system for processing a liquid salt fuel composition; 33 is a filling system for emptying the core of the core with a liquid salt fuel composition; 34 is a filling system for emptying the chamber of a reproduction zone with a liquid salt composition; 35 - a system for removing gaseous fission products, 36 - a reactor cooling system, 37 - a cooling and heating system for the inner space of the protective box with inert gas, 38 - an electric power production system, 39 - a moderator rod, 40 - a natural convection pipe, 41 - a mooring device.

Корпус 20 предназначен для того, чтобы препятствовать распространению радиоактивных изотопов и топливных элементов в окружающую среду. По меньшей мере, один входной 5 и один выходной 7 патрубки охлаждающего теплоносителя предназначены для связи реактора с оборудованием системы 36 охлаждения реактора. Находящаяся в корпусе 20 реактора камера 13 активной зоны предназначена для преобразования энергии деления ядерного топлива в тепловую энергию жидкосолевой топливной композиции и передачи тепловой энергии охлаждающему теплоносителю. Находящаяся в корпусе 20 реактора камера 14 зоны воспроизводства, отделенная от камеры 13 активной зоны перегородкой 30, предназначена для наработки в жидкосолевой сырьевой композиции вторичного ядерного топлива. Расположенные над камерой 13 активной зоны и камерой 14 зоны воспроизводства нижняя 26 и верхняя 1 трубные решетки предназначены для крепления внешних 2 и внутренних 3 охлаждающих трубопроводов, погруженных в камеру 13 активной зоны и камеру 14 зоны воспроизводства парами, внутренние трубопроводы 3 установлены с просветом во внешних 2, заглушенных внизу трубопроводах. Оборудование системы 35 предназначено для отвода газообразных продуктов деления из камер 15 и 16 компенсации расширений сырьевой и топливной композиций. Оборудование системы 32 переработки жидкосолевой топливной композиции, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v3, одновременную отправку в работающий реактор объема v3 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции, предназначено тем самым для обеспечения процесса обновления солевой топливной композиции посредством ее переработки. Переработка жидкосолевой топливной композиции может включать выделение из нее предшественника нарабатываемого делящегося изотопа, наработанного делящегося изотопа, редкоземельных элементов, шлаков и корректировку состава жидкосолевой топливной композиции. Оборудование системы 31 переработки жидкосолевой сырьевой композиции, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v4, одновременную отправку в работающий реактор объема v4 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции, предназначено тем самым для обеспечения процесса обновления солевой сырьевой композиции посредством ее переработки. Переработка жидкосолевой сырьевой композиции может включать выделение из нее предшественника нарабатываемого делящегося изотопа, наработанного делящегося изотопа, редкоземельных элементов, шлаков и корректировку состава жидкосолевой сырьевой композиции. Включенные в состав реактора насосы 25 и 23, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой, предназначены для обеспечения ядерной безопасности при откачке топливной композиции из работающего реактора на переработку насосом 25 и одновременной закачке в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции насосом 23. Включенные в состав реактора насосы 24 и 22, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой, предназначены для обеспечения ядерной безопасности при откачке сырьевой композиции из работающего реактора на переработку насосом 24 и одновременной закачке в работающий реактор переработанной жидкосолевой сырьевой композиции насосом 22.The housing 20 is designed to prevent the spread of radioactive isotopes and fuel cells into the environment. At least one inlet 5 and one outlet 7 nozzles of the cooling coolant are designed to connect the reactor with the equipment of the reactor cooling system 36. The core chamber 13 located in the reactor vessel 20 is designed to convert nuclear fission energy into thermal energy of a liquid salt fuel composition and transfer thermal energy to a cooling coolant. The chamber 14 of the reproduction zone located in the reactor vessel 20, separated from the chamber 13 of the active zone by a partition 30, is designed to produce secondary nuclear fuel in a liquid-salt raw material composition. Located above the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone, the lower 26 and upper 1 pipe grids are designed for fastening the external 2 and internal 3 cooling pipelines immersed in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone in pairs, the internal pipelines 3 are installed with a gap in the outer 2, plugged down the pipelines. The equipment of the system 35 is intended for the removal of gaseous fission products from the chambers 15 and 16 to compensate for the expansion of the raw and fuel compositions. The equipment of the system 32 for processing the liquid salt fuel composition, which ensures reception of the volume of the liquid salt fuel composition v 3 from a working reactor, simultaneously sending the processed liquid salt fuel composition heated to the operating temperature in the reactor to a working reactor of volume v 3 , and processing the adopted liquid salt fuel composition, is intended thereby to ensure the process of updating the salt fuel composition through its processing. Processing a liquid salt fuel composition may include recovering from it a precursor of an accumulating fissile isotope, an accumulated fissile isotope, rare earth elements, slag, and adjusting the composition of the liquid salt fuel composition. The equipment of the system 31 for processing the liquid salt raw material composition, which ensures reception of the volume of the liquid salt raw composition v 4 from the operating reactor for processing, simultaneous sending to the working reactor of the volume v 4 of the processed liquid salt raw composition heated to the operating temperature in the reactor, and processing the adopted liquid salt raw composition, is intended thereby to ensure the process of updating the salt raw material composition through its processing. Processing a liquid salt feed composition may include recovering from it a precursor of an accumulating fissile isotope, an accumulated fissile isotope, rare earth elements, slag, and adjusting the composition of the liquid salt feed composition. The pumps 25 and 23 included in the reactor, equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equality of volumetric flows and simultaneous shutdown of pumps, and diagnostic system devices that provide diagnostics of pumps and devices for their operation control systems, are designed to ensure nuclear safety when pumping the fuel composition from a working reactor for processing by pump 25 and simultaneously pumping a processed liquid-salt fuel oil into a working reactor pump 23. The pumps 24 and 22 included in the reactor, equipped with devices for controlling their operation, which ensure simultaneous start-up, equality of volumetric flows and simultaneous shutdown of pumps, and diagnostic system devices that provide diagnostics of pumps and devices for their operation control system, are intended to ensure nuclear safety when pumping a raw material composition from a working reactor for processing by pump 24 and simultaneously pumping processed liquid into a working reactor left raw material composition pump 22.

Частные случаи исполнения второго варианта атомного жидкосолевого реактораSpecial cases of the execution of the second embodiment of the atomic liquid salt reactor

Во-первых,Firstly,

- в систему 32 переработки жидкосолевой топливной композиции включено оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции V5=V2/n5, где V2 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n5 равен выбранному числу дней на переработку объема V2 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v5 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- the system 32 for processing the liquid salt fuel composition includes equipment that provides daily processing from the operating reactor of the volume of the liquid salt fuel composition V 5 = V 2 / n 5 , where V 2 is the volume of the total amount of the liquid salt fuel composition in the reactor, n 5 is equal to the selected number days for processing the volume v 2 Molten salt fuel composition, simultaneously sending a reactor working volume of 5 v recycled fuel Molten salt composition heated to the operating temperature in the reactor, and recycling at Molten salt yatoy fuel composition;

- в систему 31 переработки жидкосолевой сырьевой композиции включено оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции V6=V3/n6, где V3 - объем всего количества жидкосолевой сырьевой композиции в реакторе, n6 равен выбранному числу дней на переработку объема V3 жидкосолевой сырьевой композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v6 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции.- the system 31 for processing the liquid salt raw material composition includes equipment that provides daily processing of the volume of the liquid salt raw composition V 6 = V 3 / n 6 from the operating reactor, where V 3 is the volume of the total amount of the liquid salt raw composition in the reactor, n 6 is the selected number days for the processing of volume V 3 of the liquid salt raw material composition, the simultaneous sending to the working reactor of volume v 6 of the processed liquid salt raw composition heated to the operating temperature in the reactor, and the processing of the accepted liquid salt raw material composition.

Во-вторых, над камерой 13 активной зоны расположена камера 16 компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции, над камерой 14 зоны воспроизводства расположена камера 15 компенсации расширений жидкосолевой сырьевой композиции.Secondly, above the chamber 13 of the active zone there is a chamber 16 for compensating the expansion of the liquid salt fuel composition, above the chamber 14 of the reproduction zone there is a chamber 15 for compensating the expansion of the liquid salt composition.

В-третьих, в состав реактора включены конденсатор 19 паров жидкосолевой топливной композиции и конденсатор 18 паров жидкосолевой сырьевой композиции.Thirdly, the reactor includes a condenser 19 vapors of a liquid salt fuel composition and a condenser 18 vapors of a liquid salt feed composition.

В-четвертых, пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия стержней 39 замедлителя, установленных в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства.Fourth, pairs of cooling pipelines 2 and 3 are immersed with a gap in the through holes of the moderator rods 39 installed in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone.

В-пятых, пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия труб 40 естественной конвекции, установленных в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства.Fifthly, pairs of cooling pipelines 2 and 3 are immersed with a gap in the through holes of natural convection pipes 40 installed in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone.

В-шестых, в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства установлены стержни 39 замедлителя и трубы 40 естественной конвекции, пары части охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия стержней 39 замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия труб 40 естественной конвекции.Sixthly, in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone, retarder rods 39 and tubes of natural convection are installed, pairs of part of the cooling pipelines 2 and 3 are immersed into the through holes of the retarder rods 39, pairs of other cooling pipelines 2 and 3 are immersed with clearance through the openings of the tubes 40 of natural convection.

В-седьмых, корпус 20 реактора помещен в защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12 и оснащен устройствами 41 для зачалки.Seventhly, the reactor vessel 20 is placed in a protective electrical heated seismically insulated box 12 and is equipped with mooring devices 41.

В-восьмых, защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12 изготовлен в виде транспортного контейнера с устройствами 41 для зачалки.Eighth, the protective electrically heated seismically insulated box 12 is made in the form of a transport container with devices 41 for mooring.

В-девятых, защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12 снабжен съемной защитной крышкой 21 с устройствами 41 для зачалки.Ninth, the protective electrically heated seismically isolated box 12 is provided with a removable protective cover 21 with devices 41 for mooring.

Кроме того в состав второго варианта атомного жидкосолевого реактора могут быть включены: входная камера 4 охлаждающего теплоносителя, выходная камера 6 охлаждающего теплоносителя, запорный вентиль 8 трубопровода закачки жидкосолевой сырьевой композиции в реактор, запорный вентиль 9 трубопровода закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор, запорный вентиль 10 трубопровода откачки жидкосолевой сырьевой композиции из реактора, запорный вентиль 11 трубопровода откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора, компенсаторы 17 сейсмических колебаний, основание 27, патрубок 28 заполнения - опорожнения камеры активной зоны, патрубок 29 заполнения - опорожнения камеры зоны воспроизводства, оборудование системы 33 заполнения - опорожнения камеры 13 активной зоны жидкосолевой топливной композицией, оборудование система 34 заполнения - опорожнения камеры 14 зоны воспроизводства жидкосолевой сырьевой композицией, оборудование системы 36 охлаждения реактора, оборудование системы 37 охлаждения и нагревания защитного бокса 12 инертным газом, оборудование системы 38 производства электроэнергии.In addition, the composition of the second variant of the atomic liquid salt reactor may include: the inlet chamber 4 of the cooling coolant, the outlet chamber 6 of the coolant, the shutoff valve 8 of the pipeline for pumping the liquid salt feed composition into the reactor, the shutoff valve 9 of the pipeline for pumping the liquid salt fuel composition into the reactor, the shutoff valve 10 a pipeline for pumping a liquid salt composition from a reactor, a shutoff valve 11 a pipeline for pumping a liquid salt composition from a reactor, expansion joints 17 seismic vibrations, base 27, filling nozzle 28 - emptying the core chamber, filling nozzle 29 - emptying the chamber of the reproduction zone, equipment of the filling system 33 - emptying the chamber 13 of the active zone with a liquid salt fuel composition, equipment 34 filling system - emptying the chamber 14 of the reproduction zone of a liquid salt raw material composition, equipment of the reactor cooling system 36, equipment of the cooling and heating system 37 of the protective box 12 with inert gas, equipment of the production system 38 wa electricity.

Оборудование системы 32, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v5=V2/n5, где V2 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n5 равен выбранному числу дней на переработку объема V2 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v5 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции, предназначено для обеспечения непрерывного процесса обновления топливной композиции посредством ее переработки и выделения наработанного вторичного топлива, урана-233 или плутония-239.The equipment of system 32, which provides daily intake from a working reactor for processing the volume of liquid salt fuel composition v 5 = V 2 / n 5 , where V 2 is the volume of the total amount of liquid salt fuel composition in the reactor, n 5 is equal to the selected number of days for processing the volume of V 2 liquid salt fuel composition, the simultaneous sending to a working reactor of volume v 5 a processed liquid salt fuel composition heated to an operating temperature in the reactor, and processing the received liquid salt fuel composition, is intended for ensuring a continuous process of updating the fuel composition through its processing and the allocation of accumulated secondary fuel, uranium-233 or plutonium-239.

Оборудование системы 31, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v6=V3/n6, где V3 - объем всего количества жидкосолевой сырьевой композиции в реакторе, n6 равен выбранному числу дней на переработку объема V3 жидкосолевой сырьевой композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v6 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции, предназначено для обеспечения непрерывного процесса обновления сырьевой композиции посредством ее переработки и выделения наработанного вторичного топлива, урана-233 или плутония-239.The equipment of system 31 that provides daily intake for processing from a working reactor the volume of the liquid salt raw material composition v 6 = V 3 / n 6 , where V 3 is the volume of the total amount of the liquid salt raw material composition in the reactor, n 6 is equal to the selected number of days for processing the volume of V 3 liquid salt the raw material composition, the simultaneous sending to the working reactor of volume v 6 of the processed liquid salt raw material composition heated to operating temperature in the reactor, and the processing of the adopted liquid salt raw material composition, is intended to provide the continuous process of updating the raw material composition through its processing and separation of the accumulated secondary fuel, uranium-233 or plutonium-239.

Расположенная над камерой 13 активной зоны камера 16 предназначена для компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции и поступления в нее газообразных продуктов деления из жидкосолевой топливной композиции. Расположенная над камерой 14 зоны воспроизводства камера 15 предназначена для компенсации расширений жидкосолевой сырьевой композиции и поступления в нее газообразных продуктов деления из жидкосолевой сырьевой композиции.Located above the chamber 13 of the active zone, the chamber 16 is designed to compensate for the expansion of the liquid salt fuel composition and the entry into it of gaseous fission products from the liquid salt fuel composition. Located above the camera 14 of the reproduction zone, the camera 15 is designed to compensate for the expansion of the liquid salt composition and the entry into it of gaseous fission products from the liquid salt composition.

Конденсатор 19 предназначен для конденсации паров жидкосолевой топливной композиции и возврата конденсата в жидкосолевую топливную композицию. Работа конденсатора 19 способствует тем самым обеспечению постоянства химического состава жидкосолевой топливной композиции. Конденсатор 18 предназначен для конденсации паров жидкосолевой сырьевой композиции и возврата конденсата в жидкосолевую сырьевую композицию. Работа конденсатора 19 способствует тем самым обеспечению постоянства химического состава жидкосолевой сырьевой композиции.The condenser 19 is designed to condense the vapors of the liquid salt fuel composition and return the condensate to the liquid salt fuel composition. The operation of the capacitor 19 thereby contributes to the constancy of the chemical composition of the liquid salt fuel composition. The condenser 18 is designed to condense the vapors of the liquid salt composition and return the condensate to the liquid salt composition. The operation of the capacitor 19 thereby contributes to ensuring the constancy of the chemical composition of the liquid salt raw material composition.

Стержни 39 замедлителя, установленные в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства, предназначены для получения в активной зоне и зоне воспроизводства теплового спектра нейтронов. Сквозные отверстия в стержнях 39 замедлителя, в которые погружены с просветом пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3, предназначены для ускорения естественной конвекции в топливной и сырьевой композициях. Поверхности стержней 39 замедлителя могут быть изготовлены с неровностями, увеличивающими турбулентность потоков топливных композиций.The moderator rods 39 installed in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone are intended to receive the neutron thermal spectrum in the core and reproduction zone. The through holes in the retarder rods 39, into which the pairs of cooling pipes 2 and 3 are immersed with a lumen, are designed to accelerate natural convection in the fuel and raw material compositions. The surface of the retarder rods 39 can be made with irregularities that increase the turbulence of the flow of fuel compositions.

Трубы 40 естественной конвекции предназначены для получения в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства быстрого спектра нейтронов. Сквозные отверстия в трубах 40, в которые погружены с просветом пары охлаждающих трубопроводов 2 и 3, предназначены для ускорения естественной конвекции в топливной и сырьевой композициях. Поверхности труб 40 естественной конвекции могут быть изготовлены с неровностями, увеличивающими турбулентность потоков топливных композиций.Natural convection tubes 40 are designed to receive in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone of the fast neutron spectrum. The through holes in the pipes 40, into which the pairs of cooling pipes 2 and 3 are immersed with a lumen, are designed to accelerate natural convection in the fuel and raw material compositions. The surfaces of the natural convection tubes 40 can be made with irregularities that increase the turbulence of the flow of fuel compositions.

Установленные в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства стержни 39 замедлителя и трубы 40 естественной конвекции (пары части охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия стержней 39 замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов 2 и 3 погружены с просветом в сквозные отверстия труб 40 естественной конвекции) предназначены для получения в активной зоне и зоне воспроизводства промежуточного спектра нейтронов.Installed in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone, the retarder rods 39 and natural convection tubes 40 (pairs of part of the cooling pipes 2 and 3 are immersed into the through holes of the moderator rods 39, pairs of other cooling pipelines 2 and 3 are immersed in the through holes tubes 40 natural convection) are designed to obtain in the active zone and the reproduction zone of the intermediate neutron spectrum.

Защитный электрообогреваемый теплоизолированный бокс 12 предназначен для размещения корпуса 20 реактора, защиты реактора от внешних воздействий, защиты окружающей среды от продуктов аварии и нагревания реактора до температуры, превышающей температуру плавления солевой топливной композиции. Устройства 41 для зачалки, которыми оснащен корпус 20 реактора, предназначены для погружения корпуса 20 реактора в бокс 12 и его извлечения.Protective electrically heated insulated box 12 is designed to accommodate the reactor vessel 20, protect the reactor from external influences, protect the environment from accident products and heat the reactor to a temperature higher than the melting temperature of the salt fuel composition. The mooring devices 41 with which the reactor vessel 20 is equipped are designed to immerse and remove the reactor vessel 20 into the box 12.

Защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс 12, изготовленный в виде транспортного контейнера с устройствами 41 для зачалки, предназначен для транспортирования по воздуху реактора, из которого слита топливная и сырьевая композиции, на предприятие по переработке атомных реакторов.The protective electric heated seismically isolated box 12, made in the form of a transport container with mooring devices 41, is designed to transport the reactor, from which the fuel and raw material compositions are drained, to the atomic processing plant.

Съемная защитная крышка 21 с устройствами 41 для зачалки предназначена для извлечения атомного реактора из защитного бокса 12.A removable protective cover 21 with mooring devices 41 is designed to remove the atomic reactor from the protective box 12.

Входная камера 4 предназначена для распределения охлаждающего теплоносителя по внутренним трубопроводам 3, выходная камера 6 предназначена для сбора охлаждающего теплоносителя, выходящего из внешних трубопроводов 2. Запорный вентиль 11 трубопровода откачки жидкосолевой топливной композиции из реактора и запорный вентиль 9 трубопровода закачки жидкосолевой топливной композиции в реактор предназначены для соединения оборудования системы 32 переработки жидкосолевой топливной композиции с реактором и его отсоединения от реактора. Запорный вентиль 10 трубопровода откачки жидкосолевой сырьевой композиции из реактора и запорный вентиль 8 трубопровода закачки жидкосолевой сырьевой композиции в реактор предназначены для соединения оборудования системы 31 переработки жидкосолевой сырьевой композиции с реактором и его отсоединения от реактора. Компенсаторы 17 предназначены для компенсации сейсмических колебаний. Основание 27 предназначено для размещения на нем бокса 12. Патрубок 28 предназначен для соединения с реактором оборудования системы 33. Оборудование системы 33 предназначено для приготовления жидкосолевой топливной композиции, заполнения ей камеры 13 активной зоны или опорожнения камеры 13 активной зоны. Патрубок 29 предназначен для соединения с реактором оборудования системы 34. Оборудование системы 34 предназначено для приготовления жидкосолевой сырьевой композиции, заполнения ей камеры 14 зоны воспроизводства или опорожнения камеры 14 зоны воспроизводства. Оборудование системы 36 предназначено для охлаждения реактора. Оборудование системы 37 предназначено для охлаждения и нагревания внутреннего пространства защитного бокса 12 инертным газом. Оборудование системы 38 предназначено для производства электроэнергии.The inlet chamber 4 is designed to distribute the coolant through the internal pipelines 3, the outlet chamber 6 is designed to collect the coolant coming out of the external pipelines 2. The shutoff valve 11 of the pumping line for the liquid salt fuel composition from the reactor and the shutoff valve 9 for the pipeline for pumping the liquid salt fuel composition into the reactor are intended for connecting the equipment of the system 32 for processing the liquid salt fuel composition with the reactor and disconnecting it from the reactor. The shutoff valve 10 of the pipeline for pumping the liquid salt raw material composition from the reactor and the shutoff valve 8 of the pipeline for pumping the liquid salt raw material composition into the reactor are intended for connecting the equipment of the system 31 for processing the liquid salt raw material composition with the reactor and disconnecting it from the reactor. Compensators 17 are designed to compensate for seismic vibrations. The base 27 is designed to accommodate box 12. The pipe 28 is designed to connect system 33 equipment to the reactor. The equipment of system 33 is designed to prepare a liquid-salt fuel composition, fill the active chamber 13 or empty the active chamber 13. The pipe 29 is designed to connect the system equipment 34 to the reactor. The equipment of the system 34 is designed to prepare a liquid-salt raw material composition, fill the chamber 14 of the reproduction zone or empty the chamber 14 of the reproduction zone. The equipment of system 36 is designed to cool the reactor. The equipment of the system 37 is intended for cooling and heating the inner space of the protective box 12 with an inert gas. The equipment of system 38 is designed to generate electricity.

Второй вариант атомного жидкосолевого реактора работает следующим образом.The second version of the atomic liquid salt reactor works as follows.

Включают в работу оборудование системы 37 и заполняют внутреннее пространство защитного бокса 12 инертным газом. Включают не показанные на фиг. 1 электронагреватели защитного бокса 12 и прогревают защитный бокс и его внутреннее пространство до температуры, превышающей температуру плавления топливной и сырьевой солевых композиций. Заполняют камеру 13 активной зоны через патрубок 28 приготовленной жидкосолевой топливной композицией из оборудования системы 33. Заполняют камеру 14 зоны воспроизводства через патрубок 29 приготовленной жидкосолевой сырьевой композиций из оборудования системы 34.Turn on the equipment of the system 37 and fill the inner space of the protective box 12 with inert gas. Not shown in FIG. 1 electric heaters of the protective box 12 and warm the protective box and its internal space to a temperature exceeding the melting temperature of the fuel and raw salt compositions. Fill the chamber 13 of the active zone through the pipe 28 with the prepared liquid salt fuel composition from the equipment of the system 33. Fill the chamber 14 of the reproduction zone through the pipe 29 of the prepared liquid salt composition from the equipment of the system 34.

Включают в работу оборудование системы 35 отвода газообразных продуктов деления, системы 36 охлаждения реактора, системы 38 производства электроэнергии. Выводят реактор на необходимый уровень мощности. Охлаждающий теплоноситель поступает во входную камеру 4. Далее он проходит через внутренние трубопроводы 3, уплотненные в верхней трубной решетке 1, затем внешние трубопроводы 2, принимает тепло через стенки внешних трубопроводов 2 от жидкосолевых топливной и сырьевой композиций и отводит его через выходную камеру 6 в оборудование системы 36. Трубная конструкция стержней 39 замедлителя и труб 40 обеспечивает передачу тепла от топливной и сырьевой композиций к охлаждающему теплоносителю не только теплопроводностью, но и естественной конвекцией в топливной и сырьевой композициях. Оборудование системы 36 преобразовывает полученную тепловую энергию и передает ее паротурбогенераторам или газотурбогенераторам системы 38 производства электроэнергии. Во время работы в режиме переменных нагрузок, при меняющейся мощности реактора, в камере 13 активной зоны и камере 14 зоны воспроизводства будут меняться объемы, занимаемые жидкосолевыми топливной и сырьевой композициями. Благодаря наличию температурных развязок у охлаждающих трубопроводов 2 и 3, стержней 39 замедлителя и труб 40 естественной конвекции будут отсутствовать в них термоциклические напряжения. Газообразные продукты деления будут выходить в камеры 15 и 16, и далее они будут отводиться из них оборудованием системы 35. Насыщенные пары жидкосолевых топливной и сырьевой композиций будут конденсироваться в конденсаторах 19 и 18, образующийся конденсат паров будет сливаться обратно в топливную и сырьевую композиции. Для выведения из топливной и сырьевой композиций промежуточных (протактиний-233 и нептуний-239) и конечных продуктов наработки вторичного топлива (уран-233 и плутоний-239), для выведения редкоземельных элементов, которые нарабатываются в композициях и являются нейтронными ядами, а также для очистки композиций от шлаков и их кондиционирования включают в работу оборудование систем 32 и 31 переработки топливной и сырьевой композиций. Включают в работу насосы 25 и 23 и откачивают жидкосолевую топливную композицию из работающего реактора в оборудование системы 32 на переработку, а переработанную жидкосолевую топливную композицию закачивают в работающий реактор. Включают в работу насосы 24 и 22 и откачивают жидкосолевую сырьевую композицию из работающего реактора в оборудование системы 31 на переработку, а переработанную жидкосолевую сырьевую композицию закачивают в работающий реактор.The equipment of the flue gas removal system 35, the reactor cooling system 36, and the power generation system 38 are included in the operation. The reactor is brought to the required power level. The cooling coolant enters the inlet chamber 4. Then it passes through the internal pipelines 3, sealed in the upper tube sheet 1, then the external pipelines 2, receives heat through the walls of the external pipelines 2 from the liquid-salt fuel and raw material compositions and removes it through the outlet chamber 6 to the equipment systems 36. The pipe construction of the retarder rods 39 and pipes 40 provides heat transfer from the fuel and raw material compositions to the cooling coolant not only by thermal conductivity, but also by natural convection s in the fuel and raw material compositions. The equipment of the system 36 converts the received heat energy and transfers it to the steam turbine generators or gas turbine generators of the electric power production system 38. During operation under variable load conditions, with changing reactor power, the volumes occupied by liquid-salt fuel and raw material compositions will change in the chamber 13 of the active zone and the chamber 14 of the reproduction zone. Due to the presence of temperature interchanges in the cooling pipelines 2 and 3, the retarder rods 39 and the natural convection pipes 40, there will be no thermal cyclic stresses in them. Gaseous fission products will exit to chambers 15 and 16, and then they will be removed from them by equipment of system 35. Saturated vapors of liquid-salt fuel and raw material compositions will condense in condensers 19 and 18, and the resulting vapor condensate will merge back into the fuel and raw composition. For the removal of intermediate (protactinium-233 and neptunium-239) and final products of the production of secondary fuel (uranium-233 and plutonium-239) from the fuel and raw material compositions, for the removal of rare-earth elements that are produced in the compositions and are neutron poisons, and also purification of compositions from slags and their conditioning include the operation of systems 32 and 31 of the processing of fuel and raw materials compositions. Pumps 25 and 23 are turned on and the liquid-salt fuel composition is pumped out of the working reactor into the equipment of system 32 for processing, and the processed liquid-salt fuel composition is pumped into the working reactor. Pumps 24 and 22 are turned on and the liquid-salt raw material composition is pumped from the working reactor to the equipment of system 31 for processing, and the processed liquid-salt raw material composition is pumped into the working reactor.

Конкретное исполнение второго варианта атомного жидкосолевого реактораA specific embodiment of the second embodiment of the atomic liquid salt reactor

Топливная и сырьевая композиции, обладают необходимыми теплогидравлическими свойствами и состоят из фторидов топливных элементов и фторидов других металлов. В качестве теплоносителя, охлаждающего реактор, подобрана соль-теплоноситель, также состоящая из фторидов металлов с меньшей температурой плавления, не содержащий фториды топливных элементов. В качестве основного конструкционного материала может быть использован отечественный сплав, подобный сплаву хастеллой-Н (Блинкин В.Л., Новиков В.М. Жидкосолевые ядерные реакторы. М: «Атомиздат», 1978). Состав солевых топливной и сырьевой композиций, состав соли-теплоносителя и совместимость солей с конструкционными материалами будут предметами специальных исследований. После получения результатов специальных исследований можно будет говорить о конкретном использовании заявляемого реактора.Fuel and raw material compositions have the necessary thermo-hydraulic properties and consist of fluorides of fuel cells and fluorides of other metals. As a heat carrier cooling the reactor, a heat carrier salt, also consisting of metal fluorides with a lower melting point, not containing fuel cell fluorides, was selected. As the main structural material, a domestic alloy similar to the Hastelloy-N alloy can be used (Blinkin V.L., Novikov V.M. Liquid salt nuclear reactors. M: Atomizdat, 1978). The composition of salt fuel and raw material compositions, the composition of the heat carrier salt, and the compatibility of salts with structural materials will be the subject of special studies. After obtaining the results of special studies, it will be possible to talk about the specific use of the inventive reactor.

Технический результат изобретения - разработан атомный жидкосолевой реактор, оборудование которого обеспечивает его безопасность при откачке топливной и сырьевой композиций из работающего реактора на переработку и одновременной закачке переработанных топливной и сырьевой композиций в работающий реактор. Тем самым достигается значительное увеличение назначенного срока службы реактора. Разработанный реактор не отравляется газообразными продуктами деления, так как они постоянно откачиваются из компенсационных камер топливной и сырьевой композиций. Реактор не отравляется и осколками деления, которые остаются в топливной и сырьевой композициях, так как они удаляются оборудованием систем переработки солевых композиций. Заявляемый реактор не имеет отработанного ядерного топлива, так как топливо в нем постоянно обновляется и нарабатывается новое вторичное топливо. С пуском реактора в эксплуатацию потеряет смысл само понятие «отработанное ядерное топливо».The technical result of the invention is the development of an atomic liquid salt reactor, the equipment of which ensures its safety when pumping fuel and raw material compositions from a working reactor for processing and at the same time pumping processed fuel and raw materials into a working reactor. This achieves a significant increase in the assigned lifetime of the reactor. The developed reactor is not poisoned by gaseous fission products, since they are constantly pumped out of the compensation chambers of the fuel and raw material compositions. The reactor is not poisoned by fission fragments that remain in the fuel and raw material compositions, since they are removed by equipment of the salt composition processing systems. The inventive reactor does not have spent nuclear fuel, since the fuel in it is constantly updated and produces new secondary fuel. With the commissioning of the reactor, the very concept of "spent nuclear fuel" will lose its meaning.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (34)

1. Атомный жидкосолевой реактор, в состав которого входят:1. Atomic liquid salt reactor, which includes: - снабженный по меньшей мере одним входным и одним выходным патрубками охлаждающего теплоносителя корпус реактора, в котором находится камера активной зоны;- equipped with at least one inlet and one outlet pipes of the cooling fluid, the reactor vessel, in which the chamber of the active zone; - расположенные над камерой активной зоны нижняя и верхняя трубные решетки с приваренными к ним охлаждающими трубопроводами, погруженными в камеру активной зоны парами, внутренние трубопроводы установлены с просветом во внешних заглушенных внизу трубопроводах;- the lower and upper tube sheets located above the core chamber with the cooling pipelines welded to them, immersed in pairs in the core chamber, the inner pipelines are installed with a clearance in the outer pipelines plugged below; - оборудование системы отвода газообразных продуктов деления, оборудование системы переработки жидкосолевой топливной композиции, отличающийся тем, что:- equipment for the removal of gaseous fission products, equipment for processing a liquid salt fuel composition, characterized in that: - в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включено оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v1, одновременную отправку в работающий реактор объема v1 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- the equipment for processing the liquid salt fuel composition is included in the system for processing the liquid salt fuel composition v 1 from the operating reactor for processing, simultaneously sending the processed liquid salt fuel composition heated to the operating temperature in the reactor to the working volume v 1 reactor, and processing the adopted liquid salt fuel composition ; - в состав реактора включены насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой.- the composition of the reactor includes a pump for pumping the liquid salt fuel composition from the working reactor for processing and a pump for pumping the processed liquid salt fuel composition into the working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equal volume flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices diagnostic systems that provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work. 2. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включено оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v2=V1/n2, где V1 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n2 равен выбранному числу дней на переработку объема V1 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v2 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции.2. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the equipment for processing the liquid salt fuel composition is included in the system, which ensures the daily reception of the volume of liquid salt fuel composition v 2 = V 1 / n 2 from the operating reactor, where V 1 is the total quantity liquid salt fuel composition in the reactor, n 2 is equal to the selected number of days for processing the volume V 1 of the liquid salt fuel composition, and simultaneously send the processed liquid salt fuel composition heated to the working volume to the working reactor of volume v 2 th temperature in the reactor, and the processing of the adopted liquid salt fuel composition. 3. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что над камерой активной зоны расположена камера компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции.3. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that above the chamber of the active zone there is a chamber for compensating the expansion of the liquid salt fuel composition. 4. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что в состав реактора включен конденсатор паров жидкосолевой топливной композиции.4. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the composition of the reactor includes a vapor condenser of the liquid salt fuel composition. 5. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что пары охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, установленных в камере активной зоны.5. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the pairs of cooling pipelines are immersed with a gap in the through holes of the moderator rods installed in the core chamber. 6. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что пары охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции, установленных в камере активной зоны.6. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the pairs of cooling pipelines are immersed in the through holes of natural convection pipes installed in the core chamber with a clearance. 7. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что в камере активной зоны установлены стержни замедлителя и трубы естественной конвекции, пары части охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции.7. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that moderator rods and tubes of natural convection are installed in the core chamber, pairs of part of the cooling pipelines are immersed into the through holes of the moderator rods, pairs of other cooling pipelines are immersed in the through holes of the natural pipes convection. 8. Атомный реактор по п. 1, отличающийся тем, что корпус реактора помещен в защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс и оснащен устройствами для зачалки.8. The nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the reactor vessel is placed in a protective, electrically heated seismically insulated box and is equipped with mooring devices. 9. Атомный реактор по п. 8, отличающийся тем, что защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс изготовлен в виде транспортного контейнера с устройствами для зачалки.9. The nuclear reactor according to claim 8, characterized in that the protective electrically heated seismically insulated box is made in the form of a transport container with devices for mooring. 10. Атомный реактор по п. 8, отличающийся тем, что защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс снабжен съемной защитной крышкой с устройствами для зачалки.10. The nuclear reactor according to claim 8, characterized in that the protective electrically heated seismically isolated box is equipped with a removable protective cover with devices for mooring. 11. Атомный жидкосолевой реактор, в состав которого входят:11. Atomic liquid salt reactor, which includes: - снабженный по меньшей мере одним входным и одним выходным патрубками охлаждающего теплоносителя корпус реактора, в котором находятся разделенные перегородкой камера активной зоны и камера зоны воспроизводства;- a reactor vessel equipped with at least one inlet and one outlet nozzles of the cooling coolant, in which the core of the active zone and the chamber of the reproduction zone are separated; - расположенные над камерой активной зоны и камерой зоны воспроизводства нижняя и верхняя трубные решетки с приваренными к ним охлаждающими трубопроводами, погруженными в камеру активной зоны и камеру зоны воспроизводства парами, внутренние трубопроводы установлены с просветом во внешних заглушенных внизу трубопроводах;- the lower and upper tube sheets located above the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone with cooling pipelines welded to them, immersed in the chamber of the active zone and the chamber of the reproduction zone in pairs, the internal pipelines are installed with a gap in the external pipes that are plugged down below; - оборудование системы отвода газообразных продуктов деления, оборудование системы переработки жидкосолевой топливной композиции, оборудование системы переработки жидкосолевой сырьевой композиции, отличающийся тем, что:- equipment for a system for removing gaseous fission products, equipment for a system for processing a liquid salt fuel composition, equipment for a system for processing a liquid salt feed composition, characterized in that: - в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включено оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v3, одновременную отправку в работающий реактор объема v3 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- the equipment for processing the liquid salt fuel composition is included in the system for processing the liquid salt fuel composition from the operating reactor for processing the volume of the liquid salt composition v 3 , simultaneously sending the processed liquid salt composition heated to the operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 3 , and processing the adopted liquid salt fuel composition ; - в систему переработки жидкосолевой сырьевой композиции включено оборудование, обеспечивающее прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v4, одновременную отправку в работающий реактор объема v4 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции;- the processing system for the liquid salt raw material composition includes equipment for accepting for processing from the operating reactor the volume of the liquid salt raw material composition v 4 , simultaneously sending the processed liquid salt raw composition heated to the operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 4 , and processing the adopted liquid salt raw composition ; - в состав реактора включены насос для откачки жидкосолевой топливной композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой топливной композиции, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой;- the composition of the reactor includes a pump for pumping the liquid salt fuel composition from the working reactor for processing and a pump for pumping the processed liquid salt fuel composition into the working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equal volume flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices diagnostic systems that provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work; - в состав реактора включены насос для откачки жидкосолевой сырьевой композиции из работающего реактора на переработку и насос для закачки в работающий реактор переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, оснащенные устройствами системы управления их работой, которые обеспечивают одновременный пуск, равенство объемных подач и одновременный останов насосов, и устройствами системы диагностики, которые обеспечивают диагностику насосов и устройств системы управления их работой.- the composition of the reactor includes a pump for pumping a liquid salt raw material composition from a working reactor for processing and a pump for pumping a processed liquid salt raw composition into a working reactor, equipped with devices for controlling their operation, which provide simultaneous start-up, equal volume flows and simultaneous shutdown of pumps, and devices diagnostic systems that provide diagnostics of pumps and devices of the control system of their work. 12. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что:12. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that: - в систему переработки жидкосолевой топливной композиции включено оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой топливной композиции v5=V2/n5, где V2 - объем всего количества жидкосолевой топливной композиции в реакторе, n5 равен выбранному числу дней на переработку объема V2 жидкосолевой топливной композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v5 переработанной жидкосолевой топливной композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой топливной композиции;- the system for processing the liquid salt fuel composition includes equipment that provides daily processing of the volume of the liquid salt fuel composition v 5 = V 2 / n 5 from the operating reactor, where V 2 is the volume of the total amount of the liquid salt fuel composition in the reactor, n 5 is equal to the selected number of days for processing the volume V 2 of the liquid salt fuel composition, simultaneously sending the processed liquid salt fuel composition heated to the operating temperature in the reactor to the working reactor of volume v 5 , and the processing is accepted that liquid salt fuel composition; - в систему переработки жидкосолевой сырьевой композиции включено оборудование, обеспечивающее ежедневный прием на переработку из работающего реактора объема жидкосолевой сырьевой композиции v6=V3/n6, где V3 - объем всего количества жидкосолевой сырьевой композиции в реакторе, n6 равен выбранному числу дней на переработку объема V3 жидкосолевой сырьевой композиции, одновременную отправку в работающий реактор объема v6 переработанной жидкосолевой сырьевой композиции, нагретой до рабочей температуры в реакторе, и переработку принятой жидкосолевой сырьевой композиции.- the system for processing the liquid salt raw material composition includes equipment that provides daily processing of the volume of the liquid salt raw composition v 6 = V 3 / n 6 from the operating reactor, where V 3 is the volume of the total amount of the liquid salt raw composition in the reactor, n 6 is the selected number of days the processing volume v 3 Molten salt feedstock composition, a simultaneous sending of a reactor working volume 6 v recycled raw Molten salt composition heated to the operating temperature in the reactor, and processing the received w dkosolevoy feedstock composition. 13. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что над камерой активной зоны расположена камера компенсации расширений жидкосолевой топливной композиции, над камерой зоны воспроизводства расположена камера компенсации расширений жидкосолевой сырьевой композиции.13. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that a chamber for compensating the expansion of the liquid salt composition is located above the chamber of the active zone, and a chamber for compensating the expansion of the liquid salt composition is located above the chamber of the reproduction zone. 14. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что в состав реактора включены конденсатор паров жидкосолевой топливной композиции и конденсатор паров жидкосолевой сырьевой композиции.14. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that the reactor includes a vapor condenser of the liquid salt fuel composition and a vapor condenser of the liquid salt feed composition. 15. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что пары охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, установленных в камере активной зоны и камере зоны воспроизводства.15. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that the pairs of cooling pipelines are immersed in the through holes of the moderator rods installed in the core chamber and the chamber of the reproduction zone. 16. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что пары охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции, установленных в камере активной зоны и камере зоны воспроизводства.16. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that the pairs of cooling pipelines are immersed in the through holes of natural convection pipes installed in the core chamber and the chamber of the reproduction zone. 17. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что в камере активной зоны и камере зоны воспроизводства установлены стержни замедлителя и трубы естественной конвекции, пары части охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия стержней замедлителя, пары остальных охлаждающих трубопроводов погружены с просветом в сквозные отверстия труб естественной конвекции.17. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that moderator rods and tubes of natural convection are installed in the active zone chamber and the chamber of the reproduction zone, pairs of part of the cooling pipelines are immersed into the through holes of the moderator rods, pairs of the remaining cooling pipelines are immersed in through holes of natural convection pipes. 18. Атомный реактор по п. 11, отличающийся тем, что корпус реактора помещен в защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс и оснащен устройствами для зачалки.18. The nuclear reactor according to claim 11, characterized in that the reactor vessel is placed in a protective electrically heated seismically isolated box and is equipped with mooring devices. 19. Атомный реактор по п. 18, отличающийся тем, что защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс изготовлен в виде транспортного контейнера с устройствами для зачалки.19. The nuclear reactor according to claim 18, characterized in that the protective electrically heated seismically isolated box is made in the form of a transport container with devices for mooring. 20. Атомный реактор по п. 18, отличающийся тем, что защитный электрообогреваемый сейсмически изолированный бокс снабжен съемной защитной крышкой с устройствами для зачалки.20. The nuclear reactor according to claim 18, characterized in that the protective electrically heated seismically isolated box is equipped with a removable protective cover with devices for mooring.
RU2014153708A 2014-12-30 2014-12-30 Atomic liquid-salt reactor (versions) RU2642970C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153708A RU2642970C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Atomic liquid-salt reactor (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153708A RU2642970C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Atomic liquid-salt reactor (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014153708A RU2014153708A (en) 2016-07-20
RU2642970C2 true RU2642970C2 (en) 2018-01-30

Family

ID=56413277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153708A RU2642970C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Atomic liquid-salt reactor (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2642970C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741330C1 (en) * 2020-08-14 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Autonomous nuclear power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU57040U1 (en) * 2006-05-12 2006-09-27 Роберт Михайлович Яковлев NUCLEAR REACTOR PLANT WITH FUEL-HEAT CARRIER IN THE FORM OF MELTS OF FLUORIDE SALTS
WO2009135286A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Ottawa Valley Research Associates Ltd. Molten salt nuclear reactor
WO2010129836A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Academia Sinica Two-fluid molten-salt reactor
RU2424587C1 (en) * 2010-02-18 2011-07-20 Николай Антонович Ермолов Liquid salt nuclear reactor (versions)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU57040U1 (en) * 2006-05-12 2006-09-27 Роберт Михайлович Яковлев NUCLEAR REACTOR PLANT WITH FUEL-HEAT CARRIER IN THE FORM OF MELTS OF FLUORIDE SALTS
WO2009135286A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Ottawa Valley Research Associates Ltd. Molten salt nuclear reactor
WO2010129836A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Academia Sinica Two-fluid molten-salt reactor
RU2424587C1 (en) * 2010-02-18 2011-07-20 Николай Антонович Ермолов Liquid salt nuclear reactor (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741330C1 (en) * 2020-08-14 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Autonomous nuclear power plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014153708A (en) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2424587C1 (en) Liquid salt nuclear reactor (versions)
US8867689B2 (en) Heat removal system and method for use with a nuclear reactor
US9715948B2 (en) Reactor system with a lead-cooled fast reactor
CN102956275A (en) Pressurized water reactor with compact passive safety systems
US3400049A (en) Steam cooled nuclear reactor power system
CA2869901C (en) Steam generator for a nuclear reactor
US9523496B2 (en) Integral pressurized water reactor with external steam drum
CN106205749A (en) Nuclear reactor system
Frame et al. Design of the prototype fast reactor
RU2642970C2 (en) Atomic liquid-salt reactor (versions)
US3156625A (en) Core for a supercritical pressure power reactor
Zverev et al. RITM-200: new-generation reactor for a new nuclear icebreaker
US3211623A (en) Neutronic reactor and fuel element therefor
CN104157319B (en) Nuclear reactor primary coolant circuit coolant water quality cyclone purifying method and device
CN106128522B (en) A kind of system based on using nuclear energy power generation
US2796396A (en) Method of intermittently operating a neutronic reactor
SE1251402A1 (en) Steam forming apparatus, system and process for producing steam from radioactive decomposing material
CN110265166A (en) A kind of no boron PWR nuclear power plant cvcs
Chung et al. Development of best estimate auditing code for CANDU thermal-hydraulic safety analysis
CN104481609A (en) Blast furnace discharge yard waste heat power generation system and method
RU2646864C1 (en) Reactor plant for producing isotope products
RU2750246C1 (en) Horizontal steam generator
RU2043666C1 (en) Fusion reactor energy conversion system
Tyapkov A comprehensive approach to selecting the water chemistry of the secondary coolant circuit in the projects of nuclear power stations equipped with VVER-1200 reactors
RU2655161C1 (en) Single-loop nuclear power plant with a coolant under pressure

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181231

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191121