RU90609U1

RU90609U1 - REACTOR INSTALLATION

Info

Publication number: RU90609U1
Application number: RU2009127348/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Николаевич Морозов
Original assignee: Олег Николаевич Морозов
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2010-01-10

Abstract

1. Реакторная установка, содержащая активную зону, контур ее охлаждения, включающий теплообменник, отличающаяся тем, что установка снабжена отражателем нейтронов, выполненным в виде корпуса, активная зона размещена в корпусе отражателя, в котором образован циркуляционный зазор, причем установка оснащена контуром циркуляции через корпус отражателя сырьевого раствора и контуром циркуляции через активную зону топливного раствора или расплава, содержащим теплообменник, связанный с активной зоной и сепаратор, причем сепаратор связан с теплообменником и с активной зоной. ! 2. Реакторная установка по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена смесителем, причем сепаратор связан с теплообменником и смесителем, а последний - с активной зоной. ! 3. Реакторная установка по п.1, отличающаяся тем, что контур циркуляции сырьевого раствора содержит сепаратор, который соединен с циркуляционным зазором. ! 4. Реакторная установка по п.1, отличающаяся тем, что контур циркуляции сырьевого раствора содержит теплообменник, который соединен с циркуляционным зазором. ! 5. Реакторная установка по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена пассивно охлаждаемым баком аварийного сброса топлива, связанным с активной зоной. ! 6. Реакторная установка по п.1, отличающаяся тем, что смеситель дополнительно связан с баком для подпитки смесителя ядерным топливом.1. Reactor installation containing the core, its cooling circuit, including a heat exchanger, characterized in that the installation is equipped with a neutron reflector made in the form of a housing, the core is located in the reflector housing, in which a circulation gap is formed, and the installation is equipped with a circulation circuit through the housing a feed solution reflector and a fuel solution or melt circulation loop through the core containing a heat exchanger connected to the core and a separator, the separator being connected to the heat exchanger and to the core. ! 2. The reactor plant according to claim 1, characterized in that it is equipped with a mixer, the separator being connected to the heat exchanger and the mixer, and the latter to the core. ! 3. The reactor plant according to claim 1, characterized in that the feed solution circulation loop comprises a separator which is connected to the circulation gap. ! 4. The reactor plant according to claim 1, characterized in that the feed solution circulation loop comprises a heat exchanger which is connected to the circulation gap. ! 5. The reactor plant according to claim 1, characterized in that it is equipped with a passively cooled emergency fuel discharge tank associated with the core. ! 6. The reactor plant according to claim 1, characterized in that the mixer is additionally associated with a tank for feeding the mixer with nuclear fuel.

Description

Полезная модель относится к ядерной энергетике, а именно, к гомогенным ядерным реакторам и может быть использовано для получения тепловой, электрической энергии, а также для получения ядерного топлива и радиоактивных препаратов.The utility model relates to nuclear energy, namely, to homogeneous nuclear reactors and can be used to produce thermal, electrical energy, as well as to obtain nuclear fuel and radioactive drugs.

Известен гомогенный ядерный реактор, содержащий корпус, с обечайкой и днищем, в отверстии которого размещена камера смешения и сопло струйного бездиффузорного насоса, связанное с напорным патрубком насоса, размещенного вне корпуса реактора. Реактор содержит всасывающий патрубок, нижний срез которого размещен ниже днища обечайки. Реактор также оснащен теплообменником охлаждения топливного раствора, который размещен между корпусом и обечайкой. Внутри обечайки проходят гильзы для размещения органов СУЗ, а на крышке корпуса имеются патрубки для подсоединения газовой полости реактора к системе каталитической регенерации радиолитического водорода и кислорода для поддержания взрывобезопасной концентрации водорода при работе реактора, и патрубки для подсоединения, например, системы выделения молибдена-99 путем селективной его адсорбции в процессе фильтрации топливного раствора через выбранный сорбент. В процессе работы реактора топливный раствор насосом по всасывающему патрубку забирается из корпуса и по напорному патрубку подается в сопло струйного насоса. Выходящая из сопла насоса в камеру смешения струя увлекает за собой топливный раствор, который поднимается внутри обечайки и далее опускается между корпусом и обечайкой отдавая свое тепло через теплообменник охлаждающей воде. Газообразные продукты радиолиза воды топливного раствора, благодаря естественной циркуляции газа, попадают на платиновый катализатор, где происходит их непрерывная регенерация. К патрубкам подсоединяются трубопроводы и оборудование системы выделения молибдена-99.Known homogeneous nuclear reactor containing a shell with a shell and a bottom, in the opening of which is a mixing chamber and a nozzle of a jet diffuserless pump connected with a pressure pipe of a pump located outside the reactor shell. The reactor contains a suction pipe, the lower cut of which is located below the bottom of the shell. The reactor is also equipped with a fuel solution cooling heat exchanger, which is located between the body and the shell. There are sleeves inside the shell to accommodate the CPS organs, and on the case cover there are nozzles for connecting the gas cavity of the reactor to the system for the catalytic regeneration of radiolytic hydrogen and oxygen to maintain an explosion-proof hydrogen concentration during reactor operation, and nozzles for connecting, for example, the molybdenum-99 recovery system by its selective adsorption in the process of filtering the fuel solution through the selected sorbent. During the operation of the reactor, the fuel solution is pumped through the suction pipe from the housing and fed through the pressure pipe to the nozzle of the jet pump. The jet emerging from the pump nozzle into the mixing chamber entrains the fuel solution, which rises inside the shell and then falls between the body and the shell, transferring its heat through cooling water to the heat exchanger. Gaseous products of radiolysis of water in the fuel solution, due to the natural circulation of the gas, fall on the platinum catalyst, where they are continuously regenerated. Pipes and equipment of the molybdenum-99 recovery system are connected to the nozzles.

(см. патент РФ, №2125743, кл. G21C 1/02, 1999 г.)(see RF patent, No. 2125743, class G21C 1/02, 1999)

В результате анализа конструкции данного ядерного гомогенного реактора необходимо отметить, что он является узкоспециальным, так как обеспечивает получение только одного вещества - молибдена-99, кроме того, он характеризуется невысоким КПД.As a result of the analysis of the design of this nuclear homogeneous reactor, it should be noted that it is highly specialized, since it provides only one substance - molybdenum-99, in addition, it is characterized by low efficiency.

Известна ядерная энергетическая установка, содержащая корпус с крышкой, в котором установлены активная зона и парогенератор, отделенные друг от друга обечайкой. Над крышкой реактора установлен герметичный колпак, внутри которого размещен теплообменник второго - третьего контура, окруженный снаружи обечайкой, установленной с зазором относительно внутренней поверхности колпака и разделяющей отверстия в крышке реактора, через которые проходит питательная вода в опускные питательные трубы и отверстия, через которые проходит пар, выходящий из подъемных паровых труб парогенератора. Часть внутриреакторного пространства отделена от первого контура реактора оболочкой, имеющей форму стакана и соединена с объемом первого контура через отверстия или трубу и образует компенсатор давления первого контура. В процессе работы устройства заполняют теплоносителем внутриреакторный объем корпуса и через отверстия часть пространства между корпусом и оболочкой. Далее подают газ в компенсатор давления и создают в первом контуре начальное давление, после чего производят разогрев реактора. Теплоноситель первого контура, нагреваясь в активной зоне, поднимается внутри обечайки и поступает в парогенератор, где, охладившись, опускается в пространстве между обечайкой и оболочкой под активную зону. Теплоноситель второго контура, нагреваясь в парогенераторе, превращается в пар и поднимается по подъемным паровым трубам через отверстия в крышке в кольцевой зазор между разделительной оболочкой и герметичным колпаком и поступает в теплообменник второго - третьего контура, где отдает тепло третьему контуру и конденсируется. Конденсат через отверстия в крышке поступает в опускные питательные трубы и в парогенератор.A nuclear power plant is known, comprising a housing with a lid, in which an active zone and a steam generator are installed, separated from each other by a shell. A sealed cap is installed above the reactor cover, inside of which there is a second-third circuit heat exchanger, surrounded by an outer shell, with a gap relative to the inner surface of the cap and dividing the holes in the reactor cover, through which feed water passes into the lower feed pipes and openings through which steam passes exiting the steam lift tubes of the steam generator. A part of the in-reactor space is separated from the primary reactor loop by a cup-shaped shell and connected to the volume of the primary loop through openings or a pipe and forms a pressure compensator of the primary loop. In the process, the devices fill the internal reactor volume of the body with coolant and through the openings part of the space between the body and the shell. Then gas is supplied to the pressure compensator and initial pressure is created in the primary circuit, after which the reactor is heated. The primary coolant, heating up in the core, rises inside the shell and enters the steam generator, where, having cooled, it falls in the space between the shell and the shell under the core. The coolant of the second circuit, being heated in the steam generator, turns into steam and rises through the lifting steam pipes through the holes in the lid in the annular gap between the separation shell and the sealed cap and enters the heat exchanger of the second - third circuit, where it transfers heat to the third circuit and condenses. Condensate flows through the openings in the lid into the lowering feed pipes and into the steam generator.

(см. патент РФ, №2040051, Кл. G21C 1/00, 1995 г.) - наиболее близкий аналог.(see RF patent, No. 2040051, CL. G21C 1/00, 1995) - the closest analogue.

В результате анализа выполнения известной реакторной установки необходимо отметить, что она обладает низким КПД, и для ее функционирования необходима периодическая загрузка сырья в активную зону.As a result of the analysis of the implementation of the known reactor installation, it should be noted that it has a low efficiency, and for its operation, periodic loading of raw materials into the core is necessary.

Задачей настоящей полезной модели является разработка реакторной установки, функционирующей в непрерывном цикле, обладающей высоким КПД, безопасной в эксплуатации.The objective of this utility model is the development of a reactor facility operating in a continuous cycle, with high efficiency, safe in operation.

Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема реакторной установки.The essence of the claimed utility model is illustrated by graphic materials on which a diagram of the reactor installation is presented.

Реакторная установка представляет собой гомогенный атомный реактор с циркулирующим топливным раствором, использующим в качестве теплоносителя жидкий металл, например, натрий или расплав какого-либо соединения делящегося материала. Установка состоит из активной зоны 1, помещенной в корпус 15 отражателя нейтронов. Активная зона 1 посредством трубопровода через циркуляционный насос 2 связана с теплообменником 3, который соединен с сепаратором 4. В качестве сепаратора может быть использован агрегат схожий по устройству с сорбционной колонкой ТМ-2. Установка может быть оснащена смесителем 5, связанным с сепаратором 4. Выход смесителя соединяется трубопроводом с активной зоной, с которой также связан бак 6 аварийного сброса топливного раствора, погруженный в бак 7 системы пассивного отвода тепла. Активная зона 1, циркуляционный насос 2, теплообменник 3, сепаратор 4, смеситель 5 объединены трубопроводами 8, 9, 10 в единый контур циркуляции топливного раствора (первый контур циркуляции). Сепаратор 4 может быть связан со смесителем 5 трубопроводами 9 и 10, через которые в смеситель поступают из сепаратора соответственно жидкометаллический теплоноситель и очищенное ядерное топливо. К трубопроводу 10 подсоединен бак 11 подпитки ядерным топливом. Выходы 12 и 13 сепаратора 4 предназначены для вывода отсепарированных продуктов распада. Теплообменник 3 имеет выходы 14 для подсоединения полезной нагрузки (второй контур циркуляции). Активная зона 1 помещена в корпус 15 отражателя нейтронов, внутри которого образован зазор, в котором циркулирует раствор ядерного сырья, служащего отражателем нейтронов. Этот зазор может быть образован разными способами, например, между корпусом активной зоны и корпусом отражателя (Фиг.3, вариант 1) или между наружной и внутренней поверхностями корпуса отражателя (Фиг.3, вариант 2) и т.д.The reactor installation is a homogeneous nuclear reactor with a circulating fuel solution, using liquid metal as a heat carrier, for example, sodium or the melt of some compound of fissile material. The setup consists of an active zone 1, placed in the housing 15 of the neutron reflector. The core 1 through a pipeline through a circulation pump 2 is connected to a heat exchanger 3, which is connected to a separator 4. As a separator, an aggregate similar in design to the sorption column TM-2 can be used. The installation can be equipped with a mixer 5 connected to the separator 4. The mixer outlet is connected by a pipeline to the active zone, to which the tank 6 for emergency discharge of the fuel solution is also connected, immersed in the tank 7 of the passive heat removal system. The active zone 1, the circulation pump 2, the heat exchanger 3, the separator 4, the mixer 5 are combined by pipelines 8, 9, 10 into a single circuit of the fuel solution circulation (first circulation circuit). The separator 4 can be connected to the mixer 5 by pipelines 9 and 10, through which liquid metal coolant and purified nuclear fuel, respectively, enter the mixer from the separator. A pipe 11 is connected to the tank 11 recharge nuclear fuel. The outputs 12 and 13 of the separator 4 are designed to output the separated decomposition products. The heat exchanger 3 has outputs 14 for connecting a payload (second circulation circuit). The active zone 1 is placed in the housing 15 of the neutron reflector, inside of which a gap is formed in which a solution of nuclear raw materials, which serves as a neutron reflector, circulates. This gap can be formed in various ways, for example, between the core body and the reflector body (Figure 3, option 1) or between the outer and inner surfaces of the reflector body (Figure 3, option 2), etc.

Данный зазор посредством трубопроводов 16 через циркуляционный насос 17 может быть связан с сепаратором 18, оснащенным баком 19 подпитки свежим ядерным сырьем и трубопроводом 20 отвода ядерного топлива. Данный зазор также может быть связан с теплообменником 21, имеющим выходы 22 для подключения системы циркуляции охладителя. Полость зазора, насос 17, сепаратор 18, теплообменник 21 объединены трубопроводами 16 и образуют контур циркуляции через зазор сырьевого раствора в жидком металле (третий контур циркуляции) для охлаждения активной зоны.This gap through pipelines 16 through the circulation pump 17 can be connected with a separator 18, equipped with a tank 19 recharge fresh nuclear material and a pipe 20 of the removal of nuclear fuel. This gap can also be associated with a heat exchanger 21 having outputs 22 for connecting a cooler circulation system. The gap cavity, the pump 17, the separator 18, the heat exchanger 21 are combined by pipelines 16 and form a circulation loop through the gap of the raw solution in the liquid metal (third circulation loop) to cool the core.

Активная зона и корпус 15 отражателя нейтронов имеют предпочтительно сферическую или цилиндрическую форму (цель которой - минимизация поверхности при данном объеме).The active zone and the neutron reflector case 15 are preferably spherical or cylindrical in shape (the purpose of which is to minimize the surface for a given volume).

Реакторная установка работает следующим образом.The reactor installation operates as follows.

Установка рассчитана на работу на быстрых нейтронах. В качестве топлива используется раствор или взвесь порошкообразного или гранулированного ядерного топлива в жидкометаллическом теплоносителе. Вместо раствора в жидком металле может использоваться расплав какого-либо соединения ядерного топлива, например, соли. Топливом может служить, например, уран-235, плутоний-239, уран-233, их смесь или какое-либо соединение на их основе (порошкообразный металл, нитрид, карбид, оксид и т.д.) Степень обогащения по делящимся изотопам может быть разной, в зависимости от поставленной задачи, и может изменяться в ходе работы. Теплоносителем может служить любой металл в жидком состоянии (например, натрий, висмут, ртуть и т.д.) или расплав какого-либо соединения ядерного топлива. Активная зона 1 помещена в корпус 15 отражателя нейтронов, который представляет собой полый бак, в котором циркулирует раствор или взвесь порошкообразного или гранулированного ядерного сырья (урана-238, тория-232 или их соединений) в жидком металле. Раствор омывает активную зону. Отражателем нейтронов в процессе работы установки служит ядерное сырье (уран-238 или торий-232).The facility is designed to operate on fast neutrons. The fuel used is a solution or suspension of powdered or granular nuclear fuel in a liquid metal coolant. Instead of a solution in a liquid metal, a melt of some nuclear fuel compound, for example, salt, can be used. Fuel can be, for example, uranium-235, plutonium-239, uranium-233, their mixture or some compound based on them (powdered metal, nitride, carbide, oxide, etc.) The degree of enrichment for fissile isotopes can be different, depending on the task, and may vary during the course of work. The coolant can be any metal in the liquid state (for example, sodium, bismuth, mercury, etc.) or the melt of any compound of nuclear fuel. The active zone 1 is placed in the case 15 of the neutron reflector, which is a hollow tank in which a solution or suspension of powdered or granular nuclear material (uranium-238, thorium-232 or their compounds) in a liquid metal circulates. The solution washes the core. The neutron reflector during the operation of the facility is nuclear raw materials (uranium-238 or thorium-232).

В процессе работы установки, как правило, одновременно функционируют все ее контуры.During the operation of the installation, as a rule, all its circuits function simultaneously.

Раствор ядерного топлива постоянно прокачивается через активную зону 1 циркуляционным насосом 2. Проходя через активную зону, ядерное топливо вступает в цепную реакцию благодаря наличию вокруг нее (активной зоны) отражателя нейтронов и оптимальной форме активной зоны. В ходе цепной реакции теплоноситель с ядерным топливом разогревается до высокой температуры и поступает в теплообменник 3, оставаясь при этом внутри труб первого контура охлаждения. Сразу по выходу из активной зоны 1 цепная реакция прекращается из-за того, что отсутствие отражателя и форма труб создают большую потерю нейтронов. Поэтому после выхода из активной зоны топливный раствор действует как теплоноситель. Раствор поступает в теплообменник 3, где отдает свое тепло теплоносителю, прокачиваемому через теплообменник 3 по трубам 14 второго контура охлаждения (не показан). Разогретый хладагент данного контура может использоваться, например, для обогрева помещений и/или получения электроэнергии, для чего в него могут встраиваться турбина и электрогенератор.The nuclear fuel solution is constantly pumped through the active zone 1 by the circulation pump 2. Passing through the active zone, the nuclear fuel enters into a chain reaction due to the presence of a neutron reflector around it (the active zone) and the optimal shape of the active zone. During the chain reaction, the coolant with nuclear fuel is heated to a high temperature and enters the heat exchanger 3, while remaining inside the pipes of the first cooling circuit. Immediately upon leaving the core 1, the chain reaction ceases due to the fact that the absence of a reflector and the shape of the tubes create a large loss of neutrons. Therefore, after leaving the core, the fuel solution acts as a coolant. The solution enters the heat exchanger 3, where it gives its heat to the heat carrier pumped through the heat exchanger 3 through pipes 14 of the second cooling circuit (not shown). The heated refrigerant of this circuit can be used, for example, for heating rooms and / or generating electricity, for which a turbine and an electric generator can be built into it.

Необходимо отметить, что среда, циркулирующая по каждому контуру установки, не смешивается со средами других контуров.It should be noted that the medium circulating along each circuit of the installation is not mixed with the media of other circuits.

Охлажденный раствор ядерного топлива, прошедший через теплообменник 3 первого контура поступает в сепаратор 4, где происходит разделение раствора на составляющие: ядерное топливо отделяется от жидкометаллического теплоносителя и продуктов распада. Жидкометаллический теплоноситель поступает через трубопровод 9 в смеситель 5, туда же через трубопровод 10 поступает очищенное от продуктов распада ядерное топливо, где они снова смешиваются. При необходимости осуществляется подпитка смеси ядерным топливом из бака 11. Концентрация делящегося изотопа в растворе определяется текущими задачами и с помощью смесителя 5 может гибко меняться в ходе работы в очень широком диапазоне. Из смесителя 5 раствор с ядерным топливом снова поступает в активную зону реактора посредством циркуляционного насоса 2 и далее работа продолжается аналогично изложенному выше. Продукты распада постоянно выводятся из сепаратора 4 через выходы 12, 13 и поступают на переработку. Это предотвращает отравление активной зоны реактора продуктами распада.The cooled solution of nuclear fuel passing through the heat exchanger 3 of the first circuit enters the separator 4, where the solution is divided into components: nuclear fuel is separated from the liquid metal coolant and decay products. The liquid metal coolant flows through line 9 to mixer 5, and thereafter through line 10, nuclear fuel purified from decay products enters, where they are mixed again. If necessary, the mixture is replenished with nuclear fuel from the tank 11. The concentration of the fissile isotope in the solution is determined by current tasks and, with the help of mixer 5, can be flexibly changed during operation over a very wide range. From the mixer 5, the solution with nuclear fuel again enters the reactor core by means of a circulation pump 2 and then the work continues similarly to the above. The decomposition products are constantly removed from the separator 4 through the outputs 12, 13 and are recycled. This prevents poisoning of the reactor core by decay products.

При необходимости работы реактора на тепловых нейтронах, в активной зоне реактора размещают замедлитель нейтронов (не показан) и/или заменяют жидкий металл в сырьевом растворе на простую или тяжелую воду.If it is necessary to operate the reactor using thermal neutrons, a neutron moderator (not shown) is placed in the reactor core and / or the liquid metal in the feed solution is replaced with plain or heavy water.

В процессе работы реактора, сырьевой раствор, циркулирующий в корпусе 15 (в зазоре), охлаждает активную зону 1 реактора снаружи, предохраняя ее, таким образом, от перегрева. Это позволяет достигать больших температур внутри активной зоны без угрозы ее расплавления. При необходимости охлаждения сырьевого раствора, нагретого при контакте с активной зоной, в третьем контуре (циркуляции сырья) устанавливают теплообменник 21, который обеспечивает снижение температуры сырьевого раствора и получение дополнительного количества тепла. Это тепло отводится хладагентом, циркулирующем в трубах 22 четвертого контура циркуляции (не показан) теплообменника 21.During operation of the reactor, the feed solution circulating in the housing 15 (in the gap) cools the reactor core 1 from the outside, thus protecting it from overheating. This allows you to reach high temperatures inside the core without the threat of melting. If it is necessary to cool the feed solution heated by contact with the active zone, a heat exchanger 21 is installed in the third circuit (feed circulation), which provides a decrease in the temperature of the feed solution and additional heat. This heat is removed by the refrigerant circulating in the pipes 22 of the fourth circulation loop (not shown) of the heat exchanger 21.

Корпус 15 служит одновременно зоной воспроизводства: в нем под воздействием нейтронов, поступающих из активной зоны реактора, происходит превращение ядерного сырья в ядерное топливо (например, урана-238 в плутоний-239 или тория-232 в уран-233). Раствор постоянно прокачивается через корпус 15 циркуляционным насосом 17, включенным в контур циркуляции сырья 16, и может поступать в сепаратор 18, где происходит отделение ядерного сырья от вновь образовавшегося ядерного топлива. Ядерное топливо выводится из контура через трубопровод 20, а раствор подпитывается из бака 19 ядерным сырьем.Case 15 also serves as a reproduction zone: in it, under the influence of neutrons coming from the reactor core, nuclear materials are converted into nuclear fuel (for example, uranium-238 to plutonium-239 or thorium-232 to uranium-233). The solution is constantly pumped through the housing 15 by a circulation pump 17, included in the circulation circuit of the raw materials 16, and can enter the separator 18, where the separation of nuclear raw materials from the newly formed nuclear fuel. Nuclear fuel is removed from the circuit through line 20, and the solution is fed from the tank 19 by nuclear raw materials.

Все агрегаты реакторной установки, испускающие в ходе работы радиоактивное излучение (например, активная зона, теплообменники, контуры циркуляции, сепараторы, смеситель и т.д.) закрываются биозащитой (не показана), защищающей персонал от излучений.All units of the reactor installation that emit radioactive radiation during operation (for example, the core, heat exchangers, circulation circuits, separators, mixer, etc.) are closed with bioprotection (not shown), which protects personnel from radiation.

Данная конструкция реактора имеет то преимущество, что в ней решена одна из основных проблем, возникающих при эксплуатации ядерных реакторов - эффективный отвод тепла. Реактор может производить тепло в любом количестве, но только при условии, чтобы все, образующееся при этом, огромное количество тепла из него немедленно отводилось.This design of the reactor has the advantage that it has solved one of the main problems arising from the operation of nuclear reactors - efficient heat dissipation. The reactor can produce heat in any quantity, but only on condition that everything generated in this case, a huge amount of heat was immediately removed from it.

При данной конструкции реактора все тепло, произведенное в активной зоне, немедленно выводится из нее вместе с топливным раствором, в котором оно и производится, и поступает в теплообменник 3, где эффективность теплоотдачи с помощью известных средств можно сделать практически любой. Это позволяет поднять энергонапряженность и температуру в активной зоне до какого угодно высокого уровня. Практическим пределом повышения температуры в активной зоне является только тугоплавкость материалов, из которых изготовлены стенки активной зоны и первого контура.With this design of the reactor, all the heat produced in the core is immediately removed from it together with the fuel solution in which it is produced, and enters the heat exchanger 3, where practically any heat transfer efficiency can be done using known means. This allows you to raise the energy intensity and temperature in the core to any desired high level. The practical limit of temperature increase in the core is only the refractoriness of the materials from which the walls of the core and the primary loop are made.

Так как внутри активной зоны нет ни тепловыделяющих элементов, ни каких-либо конструкций, то и нет угрозы их расплавления. Такому реактору не страшны аварии с потерей теплоносителя, так как это означает и потерю ядерного топлива с неизбежной остановкой реактора. Данная конструкция имеет двойную страховку от перегрева: отвод тепла изнутри вместе с теплоносителем первого контура и охлаждение активной зоны снаружи сырьевым раствором.Since there are no heat-generating elements or any structures inside the core, there is no danger of their melting. Such a reactor is not afraid of accidents with loss of coolant, since this also means the loss of nuclear fuel with the inevitable shutdown of the reactor. This design has double overheating insurance: heat removal from the inside along with the primary coolant and cooling of the core outside with a raw solution.

При необходимости аварийной остановки реактора весь разогретый топливный раствор сбрасывается в бак 6 аварийного сброса, погруженный в бак 7 системы пассивного отвода тепла, заполненный водой, подпитываемой по трубопроводу (не показан). Здесь остаточное тепло передается водяной рубашке и уходит на ее испарение. Таким образом, аварийное «расхолаживание» реактора происходит без участия каких-либо перекачивающих систем. Это гарантирует расхолаживание реактора даже при аварийном отключении энергии и остановке циркуляционных насосов.If necessary, an emergency shutdown of the reactor, all the heated fuel solution is discharged into the emergency discharge tank 6, immersed in the tank 7 of the passive heat removal system, filled with water fed through a pipeline (not shown). Here, the residual heat is transferred to the water jacket and is spent on its evaporation. Thus, the emergency "cooling down" of the reactor occurs without the participation of any pumping systems. This ensures that the reactor is cooled down even in the event of an emergency power outage and shutdown of the circulation pumps.

Реактор обладает тем преимуществом, что процесс перезагрузки топлива, как и выведение из него радиоактивных отходов, протекают у него непрерывно, поэтому он не подвержен отравлению продуктами распада и может постоянно работать на максимальной мощности, а коэффициент использования топлива у него близок к 100%.The reactor has the advantage that the fuel reloading process, as well as the removal of radioactive waste from it, proceeds continuously, therefore it is not subject to poisoning by decay products and can constantly operate at maximum power, and its fuel efficiency is close to 100%.

Выводимые из реактора радиоактивные отходы могут идти на переработку с выделением из них ценных радиоактивных препаратов.Radioactive waste removed from the reactor can be reprocessed with the release of valuable radioactive preparations from them.

Таким образом, данная реакторная установка может производить несколько видов продукции, то есть, является многофункциональной.Thus, this reactor installation can produce several types of products, that is, it is multifunctional.

Claims

1. The reactor installation containing the active zone, its cooling circuit, comprising a heat exchanger, characterized in that the installation is equipped with a neutron reflector made in the form of a housing, the active zone is placed in the reflector housing, in which a circulation gap is formed, and the installation is equipped with a circulation loop through the housing a raw material solution reflector and a circulation circuit through the active zone of the fuel solution or melt containing a heat exchanger connected to the active zone and a separator, the separator being connected to the heat oobmennikom and the active area.

2. The reactor installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a mixer, the separator connected to a heat exchanger and a mixer, and the latter to the core.

3. The reactor installation according to claim 1, characterized in that the circulation circuit of the raw material solution contains a separator, which is connected to the circulation gap.

4. The reactor installation according to claim 1, characterized in that the circulation circuit of the feed solution contains a heat exchanger that is connected to the circulation gap.

5. The reactor installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a passively cooled emergency fuel dump tank associated with the active zone.

6. The reactor installation according to claim 1, characterized in that the mixer is additionally connected to the tank for feeding the mixer with nuclear fuel.