WO2013180598A1 - Reactor assembly - Google Patents

Reactor assembly Download PDF

Info

Publication number
WO2013180598A1
WO2013180598A1 PCT/RU2013/000226 RU2013000226W WO2013180598A1 WO 2013180598 A1 WO2013180598 A1 WO 2013180598A1 RU 2013000226 W RU2013000226 W RU 2013000226W WO 2013180598 A1 WO2013180598 A1 WO 2013180598A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reactor
core
vessel
circuit
heat exchanger
Prior art date
Application number
PCT/RU2013/000226
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Олег Николаевич МОРОЗОВ
Original Assignee
Morozov Oleg Nikolaevich
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 Morozov Oleg Nikolaevich filed Critical Morozov Oleg Nikolaevich
Publication of WO2013180598A1 publication Critical patent/WO2013180598A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/02Details
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00Details of nuclear power plant
    • G21D1/04Pumping arrangements
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to nuclear energy, namely to nuclear reactors and can be used to produce thermal, electric energy, for the burning of transuranic nuclides, as well as for the production of nuclear fuel and radioactive preparations.
  • Known nuclear power plant containing a housing with a lid, which houses the active zone and the steam generator, separated from each other by the 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 internal reactor space is separated from the primary circuit of the reactor by a cup-shaped shell and connected to the volume of the primary circuit through openings or a pipe and forms a pressure compensator of the primary circuit (CM.RU N ° 2040051, ICJI.G21C1 / 00, 1995)
  • 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 active zone.
  • 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.
  • the closest in technical essence to the proposed technical solution is a reactor installation consisting of an active zone placed in the neutron reflector body and a pipeline in which a circulation pump is installed, connected to a heat exchanger connected to a separator (see RU J4O90609, class G21C1 / 24, 2010)
  • the installation is equipped with a mixer connected to the separator, and the mixer outlet is connected by a pipeline to the active zone, which also has a capacity (tank) for emergency discharge of the fuel solution, immersed in the tank of the passive heat removal system.
  • the core, circulation pump, heat exchanger, separator, mixer are connected by pipelines into a single circuit of the fuel solution circulation (the first circulation circuit).
  • the separator is also connected to the mixer by pipelines, through which respectively the liquid metal coolant and the purified nuclear fuel enter the mixer from the separator. TO one of the pipelines connected to the tank fueling nuclear fuel.
  • the separator outputs are designed to output the separated decay products of the fuel solution.
  • the heat exchanger has outputs for connecting the payload (second circulation circuit).
  • the active zone is placed in the neutron reflector case, inside of which a gap is formed, a solution of nuclear raw materials circulating in the gap serving as a neutron reflector.
  • This gap is connected through pipelines through a circulation pump to a separator equipped with a fresh nuclear feed tank and a nuclear fuel removal pipe.
  • the gap is also associated with a heat exchanger having outputs for connecting a cooler circulation system.
  • the gap cavity, pump, separator, heat exchanger are combined by pipelines and form a circulation loop through the gap of the raw material solution in the liquid metal (third circulation loop) to cool the core.
  • the fuel solution is constantly pumped through the active zone by a circulation pump and, passing through the active zone, nuclear fuel enters into a chain reaction due to the presence of a neutron reflector around it and the optimal shape of the active zone.
  • the coolant with nuclear fuel is heated to a high temperature and enters the heat exchanger, while remaining inside the pipes of the primary circulation circuit.
  • the chain reaction ceases due to the fact that The absence of a reflector and the shape of the tubes create a large neutron loss.
  • the fuel solution acts as a coolant.
  • the solution enters the heat exchanger, where it transfers its heat to the refrigerant pumped through the heat exchanger through the pipes of the second circulation circuit.
  • 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.
  • the cooled solution of nuclear fuel passing through the primary heat exchanger enters the separator, where the solution is divided into components - the nuclear fuel is separated from the liquid metal coolant and decay products.
  • the liquid metal coolant enters through the pipeline to the mixer, and the nuclear fuel purified from decay products enters the mixer through the pipeline, where they are mixed again.
  • the concentration of the fissile isotope in the solution is determined by current tasks and with the help of a mixer it can be flexibly changed during operation over a very wide range.
  • the feed solution circulating in the body cools the reactor core 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 raw material solution heated in contact with the active zone, a heat exchanger is installed in the third circuit (raw material circulation), which ensures a decrease in the temperature of the raw material solution and additional heat.
  • the known design of the reactor provides effective heat removal from the core, while all the heat produced in the core is immediately removed from it together with the fuel solution in which it is produced, and enters a heat exchanger, the heat transfer efficiency of which using known means can be done almost any. This allows you to increase the energy intensity and temperature in the core.
  • 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.
  • this installation has an extended primary circuit extending outside the reactor vessel, in which nuclear fuel and highly radioactive fission products circulate together with the coolant.
  • the length of the primary circuit increases the likelihood of leakage, and with it the risk of breakthrough of highly radioactive substances in the environment or in the coolant of the secondary circuit.
  • coolants actively interacting with neutrons in the first loop (for example, sodium or liquid melts of some salts). With the passage of the active zone, such a coolant becomes radioactive and can infect the coolant of the second circuit, which will transmit radioactivity, for example, to a turbogenerator and lead to personnel irradiation.
  • the technical result of the present invention is the development of a reactor facility operating in a continuous cycle, with high efficiency, safe in operation, in which radioactive substances (especially decay products), circulating along the primary circuit, always remain inside the reactor vessel.
  • Such substances are, for example, sodium or alkali metal salts.
  • the coolant of the third loop is protected from contamination by radioactivity under all conditions.
  • the specified technical result is ensured by the fact that in a reactor installation containing a reactor in the housing of which an active zone is located, its cooling circuit, including a heat exchanger connected to the refrigerant circulation line, as well as a tank for emergency discharge of the fuel solution connected with the active zone, is new that the reactor core is formed in the reactor casing in the form of two cavities separated by a partition installed in the casing, the cavities communicating with each other in the lower part of the reactor casing by means of a gap formed between the lower section of the baffle and the bottom of the casing, and in the upper part by means of circulation pipelines, the installation being equipped with at least one capacity associated with the heat exchanger of the cooling circuit of the core and placed in one of the cavities of the core.
  • tanks In the core, several tanks can be installed, each of which is connected to the refrigerant circulation line.
  • FIG. 1 reactor installation, general view
  • FIG. 2 reactor installation, side view, axial section
  • the reactor installation contains a reactor, the volume of the housing 1 of which is the active zone.
  • the volume of the housing 1 by a partition 2 is divided into two cavities.
  • the housing 1 has a cylindrical shape, which does not mean that its shape cannot be different, for example, oval or multifaceted.
  • the dimensions of the case can be different and are dictated mainly by the functional purpose of the installation.
  • the partition 2 is made in such a way that it forms a closed volume, for example, has in the cross section the shape of a cylinder, oval or polyhedron.
  • the partition 2 is installed in the reactor vessel 1 in such a way that its lower (in the plane of the drawing) section is located at a certain distance from the bottom of the vessel 1, forming a gap 3.
  • the shape of the partition repeats the shape of the housing 1 and is located in the housing so that their surfaces are equidistant. This is the most technologically advanced.
  • the cavity formed by the inner surface of the wall of the housing 1 and the outer surface of the wall of the partition 2 is designated “a”, and the cavity inside the partition is “b”.
  • Cavities "a” and “b” are communicated with each other in the lower part of the reactor through the slot 3, as already noted above, and in the upper - by means of circulation pipelines 4.
  • a circulation pump 5 is installed in the pipeline.
  • the number of pipelines 4 can be different and depends mainly on the size of the reactor.
  • Cavities "a", "b” and pipelines 4 with circulation pumps 5 form the first circulation circuit designed to circulate the fuel solution. It is very important that this circuit does not go beyond the reactor.
  • the number of tanks and heat exchangers of this circuit can be different and depends mainly on the size of the reactor, its productivity, the type of fuel solution used.
  • the heat exchanger 8 (each heat exchanger, if there are several) by pipelines 10 is connected to the circulation line (to hell, not shown) by means of refrigerant circulation pumps (for example, water) (to hell, not shown). This is the third circuit.
  • It is designed to cool the coolant of the second circuit and supply heated to a predetermined temperature refrigerant (water) of the third circuit for further use.
  • a predetermined temperature refrigerant (water) of the third circuit for further use.
  • water refrigerant
  • Cavities “a” and “b” are connected by a pipeline (not indicated by a position) to a tank 1 1 (for example, a tank) for emergency discharge of the fuel mixture.
  • the tank 11 is placed in the tank 12 of the passive heat removal. Tanks 11 and 12 may be several.
  • the fuel solution used in the installation is a coolant, which can be used as a liquid metal (for example, sodium, bismuth, etc.) or the melt of any chemical compound (for example, salt).
  • a coolant for example, sodium, bismuth, etc.
  • any chemical compound for example, salt
  • Nuclear fuel uranium, plutonium, thorium
  • chemical compound salt, oxide, carbide, nitride, etc.
  • the reactor installation operates as follows.
  • the cavities “a” and “b” of the reactor vessel 1 are filled to the top with fuel melt or solution.
  • the hot heat carrier goes down, flowing around and warming up the containers 6, and through the slot 3, the internal volume of the active zone enters again into the lower part of the cavity “b”. Here it rises from the bottom up to the circulation pumps.
  • the fuel solution circulates along the primary circuit, which is entirely located in the reactor vessel 1.
  • the coolant of the second circuit pumped by the pumps 9 through the cylinders 6 from the bottom to the top, heats up and passes through the pipes 7 to the heat exchanger 8, where it transfers heat to the coolant of the third circuit, and, partially cooled, is fed back to the input of the pumps 9.
  • the coolant of the third circuit (for example, water) pumped from the bottom to the top through the pipes by 10 pumps (to hell, not shown) takes heat from the coolant of the second circuit and transfers it to the payload.
  • 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. Along with heat production, this reactor can be used to transmute long-lived radioactive waste in its core.
  • Decomposition products remaining from solid-state reactors can be introduced into its primary fuel mixture.
  • they Under the influence of neutrons, they will transmute into less hazardous substances, which are already suitable for safe disposal.
  • Such a reactor-burner is capable of radically changing the composition and amount of waste from the radiochemical industry, making their reliable disposal possible.
  • the undoubted advantage of the design of this installation is that the medium circulating along each circuit does not mix with the media of other circuits.
  • All units of the reactor installation that emit radioactive radiation during operation are covered with a reflector and bioprotection (not shown in devil) that protect personnel from radiation.
  • This design of the reactor has the advantage that it solves the fundamental problem 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 is immediately removed from it.
  • 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 a power outage and shutdown of the circulation pumps.
  • Devices can be built into the first circulation circuit (or in parallel with it), which can change the fuel composition in real time, removing decay products from it and adding fresh nuclear fuel.
  • the process of fuel reloading, as well as the removal of radioactive waste from it, can be carried out without stopping the reactor, therefore it is not susceptible to poisoning by decay products and can constantly operate at maximum power, and its fuel efficiency can be close to 100%. Radioactive waste removed from the reactor can be reprocessed with the release of valuable radioactive preparations from them.
  • nuclear raw materials for example, uranium-238 or thorium-232 (not shown), which, under the influence of neutrons emitted by the reactor, will be converted into nuclear fuel.
  • this reactor installation can produce several types of products, that is, it is multifunctional.

Abstract

The invention relates to nuclear power engineering, specifically to nuclear reactors, and can be used for the production of heat energy and electrical energy, for the combustion of transuranic nuclides and also for the production of nuclear fuel and radioactive materials. The reactor assembly comprises a reactor, the vessel (1) of which contains a reactor core, a cooling circuit for said reactor core comprising a heat exchanger connected to a coolant circulation line, and also a tank for the emergency dumping of fuel solution, connected to the reactor core. The reactor core in the reactor vessel takes the form of two cavities ("a" and "b") separated by a partition (2) installed in the vessel, the cavities being interconnected at the bottom part of the reactor vessel by means of a gap (3) formed between the lower edge of the partition (2) and the bottom of the vessel, and at the top of the reactor vessel by means of pipelines (4), each of which is equipped with a circulation pump (5), and wherein the assembly is equipped with at least one tank (6) positioned in one of the reactor cores and connected to the heat exchanger of the cooling circuit of said core, and wherein a plurality of containers may be installed in the reactor core, each of which is connected to the coolant circulation line.

Description

Реакторная установка.  Reactor installation.
Область техники.  The field of technology.
Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно, к ядерным реакторам и может быть использовано для получения тепловой, электрической энергии, для сжигания трансурановых нуклидов, а также для получения ядерного топлива и радиоактивных препаратов.  The invention relates to nuclear energy, namely to nuclear reactors and can be used to produce thermal, electric energy, for the burning of transuranic nuclides, as well as for the production of nuclear fuel and radioactive preparations.
Предшествующий уровень техники.  The prior art.
Известна ядерная энергетическая установка, содержащая корпус с крышкой, в котором размещены активная зона и парогенератор, отделенные друг от друга обечайкой.  Known nuclear power plant containing a housing with a lid, which houses the active zone and the steam generator, separated from each other by the shell.
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.  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.
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 (CM.RU N°2040051 , ICJI.G21C1/00, 1995 г.)  A part of the internal reactor space is separated from the primary circuit of the reactor by a cup-shaped shell and connected to the volume of the primary circuit through openings or a pipe and forms a pressure compensator of the primary circuit (CM.RU N ° 2040051, ICJI.G21C1 / 00, 1995)
В процессе работы установки внутриреакторный объем корпуса и через отверстия часть пространства между корпусом и оболочкой. заполняют теплоносителем. Далее подают газ в компенсатор давления и создают в первом контуре начальное давление, после чего производят разогрев реактора.  During the operation of the installation, the in-reactor volume of the body and through the openings, part of the space between the body and the shell. filled with coolant. Then gas is supplied to the pressure compensator and initial pressure is created in the primary circuit, after which the reactor is heated.
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. 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 active zone.
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.  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.
Конденсат через отверстия в крышке поступает в опускные питательные трубы и в парогенератор.  Condensate flows through the openings in the lid into the lowering feed pipes and into the steam generator.
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 active zone is necessary.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является реакторная установка, состоящая из активной зоны, помещенной в корпус отражателя нейтронов и трубопроводом, в котором установлен циркуляционный насос, связанной с теплообменником, соединенным с сепаратором, (см. RU J4O90609, кл. G21C1/24, 2010 г.)  The closest in technical essence to the proposed technical solution is a reactor installation consisting of an active zone placed in the neutron reflector body and a pipeline in which a circulation pump is installed, connected to a heat exchanger connected to a separator (see RU J4O90609, class G21C1 / 24, 2010)
Установка оснащена смесителем, связанным с сепаратором, а выход смесителя соединен трубопроводом с активной зоной, с которой также связана емкость (бак) аварийного сброса топливного раствора, погруженная в бак системы пассивного отвода тепла.  The installation is equipped with a mixer connected to the separator, and the mixer outlet is connected by a pipeline to the active zone, which also has a capacity (tank) for emergency discharge of the fuel solution, immersed in the tank of the passive heat removal system.
Активная зона, циркуляционный насос, теплообменник, сепаратор, смеситель объединены трубопроводами, в единый контур циркуляции топливного раствора (первый контур циркуляции).  The core, circulation pump, heat exchanger, separator, mixer are connected by pipelines into a single circuit of the fuel solution circulation (the first circulation circuit).
Сепаратор связан также со смесителем трубопроводами, через которые в смеситель поступают из сепаратора соответственно жидкометаллический теплоноситель и очищенное ядерное топливо. К одному из трубопроводов подсоединен бак подпитки ядерным топливом. The separator is also connected to the mixer by pipelines, through which respectively the liquid metal coolant and the purified nuclear fuel enter the mixer from the separator. TO one of the pipelines connected to the tank fueling nuclear fuel.
Выходы сепаратора предназначены для вывода отсепарированных продуктов распада топливного раствора.  The separator outputs are designed to output the separated decay products of the fuel solution.
Теплообменник имеет выходы для подсоединения полезной нагрузки (второй контур циркуляции).  The heat exchanger has outputs for connecting the payload (second circulation circuit).
Активная зона помещена в корпус отражателя нейтронов, внутри которого образован зазор, в зазоре циркулирует раствор ядерного сырья, служащий отражателем нейтронов. Данный зазор посредством трубопроводов через циркуляционный насос связан с сепаратором, оснащенным баком подпитки свежим ядерным сырьем и трубопроводом отвода ядерного топлива.  The active zone is placed in the neutron reflector case, inside of which a gap is formed, a solution of nuclear raw materials circulating in the gap serving as a neutron reflector. This gap is connected through pipelines through a circulation pump to a separator equipped with a fresh nuclear feed tank and a nuclear fuel removal pipe.
Зазор также связан с теплообменником, имеющим выходы для подключения системы циркуляции охладителя.  The gap is also associated with a heat exchanger having outputs for connecting a cooler circulation system.
Полость зазора, насос, сепаратор, теплообменник объединены трубопроводами и образуют контур циркуляции через зазор сырьевого раствора в жидком металле (третий контур циркуляции) для охлаждения активной зоны.  The gap cavity, pump, separator, heat exchanger are combined by pipelines and form a circulation loop through the gap of the raw material solution in the liquid metal (third circulation loop) to cool the core.
В процессе работы реакторной установки, как правило, одновременно функционируют все ее контуры.  During the operation of the reactor installation, as a rule, all its circuits function simultaneously.
Топливный раствор постоянно прокачивают через активную зону циркуляционным насосом и, проходя через активную зону, ядерное топливо вступает в цепную реакцию благодаря наличию вокруг нее отражателя нейтронов и оптимальной форме активной зоны.  The fuel solution is constantly pumped through the active zone by a circulation pump and, passing through the active zone, nuclear fuel enters into a chain reaction due to the presence of a neutron reflector around it and the optimal shape of the active zone.
В ходе цепной реакции теплоноситель с ядерным топливом разогревается до высокой температуры и поступает в теплообменник, оставаясь при этом внутри труб первого контура циркуляции. Сразу по выходу из активной зоны цепная реакция прекращается из-за того, что отсутствие отражателя и форма труб создают большую потерю нейтронов. During the chain reaction, the coolant with nuclear fuel is heated to a high temperature and enters the heat exchanger, while remaining inside the pipes of the primary circulation circuit. Immediately upon leaving the core, the chain reaction ceases due to the fact that The absence of a reflector and the shape of the tubes create a large neutron loss.
Поэтому после выхода из активной зоны топливный раствор действует как теплоноситель. Раствор поступает в теплообменник, где отдает свое тепло хладагенту, прокачиваемому через теплообменник по трубам второго контура циркуляции.  Therefore, after leaving the core, the fuel solution acts as a coolant. The solution enters the heat exchanger, where it transfers its heat to the refrigerant pumped through the heat exchanger through the pipes of the second circulation circuit.
Разогретый хладагент данного контура может быть использован, например, для обогрева помещений и/или получения электроэнергии, для чего в него могут быть встроены турбина и электрогенератор.  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.
Охлажденный раствор ядерного топлива, прошедший через теплообменник первого контура поступает в сепаратор, где происходит разделение раствора на составляющие - ядерное топливо отделяется от жидкометаллического теплоносителя и продуктов распада. Жидкометаллический теплоноситель поступает через трубопровод в смеситель, туда же через трубопровод поступает очищенное от продуктов распада ядерное топливо, где их снова смешивают.  The cooled solution of nuclear fuel passing through the primary heat exchanger enters the separator, where the solution is divided into components - the nuclear fuel is separated from the liquid metal coolant and decay products. The liquid metal coolant enters through the pipeline to the mixer, and the nuclear fuel purified from decay products enters the mixer through the pipeline, where they are mixed again.
При необходимости осуществляют подпитку смеси ядерным топливом из бака.  If necessary, replenish the mixture with nuclear fuel from the tank.
Концентрацию делящегося изотопа в растворе определяют текущими задачами и с помощью смесителя она может гибко меняться в ходе работы в очень широком диапазоне.  The concentration of the fissile isotope in the solution is determined by current tasks and with the help of a mixer it can be flexibly changed during operation over a very wide range.
Из смесителя раствор с ядерным топливом снова поступает в активную зону реактора посредством циркуляционного насоса и далее работа продолжается аналогично изложенному выше.  From the mixer, the solution with nuclear fuel again enters the reactor core by means of a circulation pump, and then work continues similarly to the above.
В процессе работы реактора, сырьевой раствор, циркулирующий в корпусе (в зазоре), охлаждает активную зону 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, который обеспечивает снижение температуры сырьевого раствора и получение дополнительного количества тепла. During the operation of the reactor, the feed solution circulating in the body (in the gap) cools the reactor core 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 raw material solution heated in contact with the active zone, a heat exchanger is installed in the third circuit (raw material circulation), which ensures a decrease in the temperature of the raw material solution and additional heat.
В результате анализа конструкции данной установки необходимо отметить, что известная конструкция реактора обеспечивает эффективный отвод тепла из активной зоны, при этом, все тепло, произведенное в активной зоне, немедленно выводится из нее вместе с топливным раствором, в котором оно и производится, и поступает в теплообменник, эффективность теплоотдачи которого с помощью известных средств можно сделать практически любой. Это позволяет поднять энергонапряженность и температуру в активной зоне.  As a result of the analysis of the design of this installation, it should be noted that the known design of the reactor provides effective heat removal from the core, while all the heat produced in the core is immediately removed from it together with the fuel solution in which it is produced, and enters a heat exchanger, the heat transfer efficiency of which using known means can be done almost any. This allows you to increase the energy intensity and temperature in the core.
При необходимости аварийной остановки реактора весь разогретый топливный раствор сбрасывают в бак аварийного сброса. Здесь цепная реакция прекращается из-за большой потери нейтронов, а остаточное тепло передается водяной рубашке и уходит на ее испарение.  If necessary, emergency shutdown of the reactor, all the heated fuel solution is dumped into the emergency dump tank. Here, the chain reaction ceases due to a large loss of neutrons, and the residual heat is transferred to the water jacket and goes to its evaporation.
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.  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.
Однако данная установка имеет проходящий вне корпуса реактора протяженный первый контур, в котором вместе с теплоносителем циркулируют ядерное топливо и высокорадиоактивные продукты деления.  However, this installation has an extended primary circuit extending outside the reactor vessel, in which nuclear fuel and highly radioactive fission products circulate together with the coolant.
Протяженность первого контура повышает вероятность его течи, а вместе с ней и опасность прорыва высокорадиоактивных веществ в окружающую среду или в теплоноситель второго контура.  The length of the primary circuit increases the likelihood of leakage, and with it the risk of breakthrough of highly radioactive substances in the environment or in the coolant of the secondary circuit.
Это понижает безопасность реактора. б This reduces the safety of the reactor. b
Также наличие только двух контуров затрудняет применение в первом контуре теплоносителей, активно взаимодействующих с нейтронами (например, натрия или жидких расплавов некоторых солей). При прохождении активной зоны такой теплоноситель становится радиоактивным и может заражать радиоактивностью теплоноситель второго контура, который передаст радиоактивность, например, турбогенератору и приведет к облучению персонала.  Also, the presence of only two loops makes it difficult to use coolants actively interacting with neutrons in the first loop (for example, sodium or liquid melts of some salts). With the passage of the active zone, such a coolant becomes radioactive and can infect the coolant of the second circuit, which will transmit radioactivity, for example, to a turbogenerator and lead to personnel irradiation.
Раскрытие сущности предлагаемого изобретения.  Disclosure of the essence of the invention.
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка реакторной установки, функционирующей в непрерывном цикле, обладающей высоким КПД, безопасной в эксплуатации, в которой радиоактивные вещества (особенно продукты распада), циркулируя по первому контуру, всегда остаются внутри корпуса реактора.  The technical result of the present invention is the development of a reactor facility operating in a continuous cycle, with high efficiency, safe in operation, in which radioactive substances (especially decay products), circulating along the primary circuit, always remain inside the reactor vessel.
Это предотвращает их попадание в окружающую среду, повышая безопасность реактора.  This prevents them from entering the environment, increasing reactor safety.
Наличие промежуточного контура циркуляции делает возможным безопасное применение в первом контуре веществ, активно взаимодействующих с нейтронами.  The presence of an intermediate circuit makes it possible to safely use substances actively interacting with neutrons in the first circuit.
Такими веществами являются, например, натрий или соли щелочных металлов.  Such substances are, for example, sodium or alkali metal salts.
При наличии трех контуров теплоноситель третьего контура, при всех условиях защищен от заражения радиоактивностью.  In the presence of three loops, the coolant of the third loop is protected from contamination by radioactivity under all conditions.
Указанный технический результат обеспечивают тем, что в реакторной установке, содержащей реактор, в корпусе которого размещена активная зона, контур ее охлаждения, включающий теплообменник, связанный с линией циркуляции хладагента, а также связанную с активной зоной емкость для аварийного сброса топливного раствора, новым является то, что активная зона реактора образована в корпусе раектора в виде двух полостей, разделенных установленной в корпусе перегородкой, причем полости сообщаются друг с другом в нижней части корпуса реактора посредством щели, образованной между нижним срезом перегородки и дном корпуса, и в верхней части посредством циркуляционных трубопроводов, причем установка оснащена как минимум, одной емкостью, связанной с теплообменником контура охлаждения активной зоны и размещенной в одной из полостей активной зоны. The specified technical result is ensured by the fact that in a reactor installation containing a reactor in the housing of which an active zone is located, its cooling circuit, including a heat exchanger connected to the refrigerant circulation line, as well as a tank for emergency discharge of the fuel solution connected with the active zone, is new that the reactor core is formed in the reactor casing in the form of two cavities separated by a partition installed in the casing, the cavities communicating with each other in the lower part of the reactor casing by means of a gap formed between the lower section of the baffle and the bottom of the casing, and in the upper part by means of circulation pipelines, the installation being equipped with at least one capacity associated with the heat exchanger of the cooling circuit of the core and placed in one of the cavities of the core.
В активной зоне может быть установлено несколько емкостей, каждая из которых связана с линией циркуляции хладагента.  In the core, several tanks can be installed, each of which is connected to the refrigerant circulation line.
Графическое пояснение предлагаемого изобретения.  Graphic explanation of the invention.
Предлагаемое изобретение поясняется нижеследующим описанием конструкции и чертежами, где  The invention is illustrated by the following description of the design and drawings, where
на фиг. 1 - реакторная установка, общий вид;  in FIG. 1 - reactor installation, general view;
на фиг. 2 - реакторная установка, вид сбоку, осевой разрез;  in FIG. 2 - reactor installation, side view, axial section;
на фиг. 3 - реакторная установка, горизонтальный разрез по центральной части реактора.  in FIG. 3 - reactor installation, horizontal section along the central part of the reactor.
Лучший пример выполнения предлагаемой реакторной установки Реакторная установка содержит реактор, объем корпуса 1 которого является активной зоной.  The best example of the proposed reactor installation. The reactor installation contains a reactor, the volume of the housing 1 of which is the active zone.
Объем корпуса 1 перегородкой 2 разделен на две полости.  The volume of the housing 1 by a partition 2 is divided into two cavities.
Наиболее целесообразно с точки зрения технологичности изготовления и эксплуатации, чтобы корпус 1 имел цилиндрическую форму, что вовсе не означает, что его форма не может быть иной, например, овальной или многогранной.  The most appropriate from the point of view of manufacturability and operation, so that the housing 1 has a cylindrical shape, which does not mean that its shape cannot be different, for example, oval or multifaceted.
Размеры корпуса могут быть различными и диктуются, в основном, функциональным назначением установки. Перегородка 2 выполнена таким образом, что образует замкнутый объем, например, имеет в поперечном сечении форму цилиндра, овала или многогранника. Перегородка 2 установлена в корпусе 1 реактора таким образом, что ее нижний (в плоскости чертежа) срез расположен на некотором расстоянии от дна корпуса 1, образуя щель 3. The dimensions of the case can be different and are dictated mainly by the functional purpose of the installation. The partition 2 is made in such a way that it forms a closed volume, for example, has in the cross section the shape of a cylinder, oval or polyhedron. The partition 2 is installed in the reactor vessel 1 in such a way that its lower (in the plane of the drawing) section is located at a certain distance from the bottom of the vessel 1, forming a gap 3.
Форма перегородки, как правило, повторяет форму корпуса 1 и расположена в корпусе таким образом, что их поверхности эквидистантны. Это наиболее технологично.  The shape of the partition, as a rule, repeats the shape of the housing 1 and is located in the housing so that their surfaces are equidistant. This is the most technologically advanced.
Полость, образованную внутренней поверхностью стенки корпуса 1 и наружной поверхностью стенки перегородки 2 обозначим «а», а полость внутри перегородки - «б».  The cavity formed by the inner surface of the wall of the housing 1 and the outer surface of the wall of the partition 2 is designated “a”, and the cavity inside the partition is “b”.
Полости «а» и «б» сообщены друг с другом в нижней части реактора через щель 3, как уже было отмечено выше, а в верхней - посредством циркуляционных трубопроводов 4. В трубопроводе установлен циркуляционный насос 5.  Cavities "a" and "b" are communicated with each other in the lower part of the reactor through the slot 3, as already noted above, and in the upper - by means of circulation pipelines 4. A circulation pump 5 is installed in the pipeline.
Количество трубопроводов 4 может быть различным и зависит, в основном, от размеров реактора.  The number of pipelines 4 can be different and depends mainly on the size of the reactor.
Полости «а», «б» и трубопроводы 4 с циркуляционными насосами 5 образуют первый контур циркуляции, предназначенный для циркуляции топливного раствора. Весьма важно, что данный контур не выходит за пределы реактора.  Cavities "a", "b" and pipelines 4 with circulation pumps 5 form the first circulation circuit designed to circulate the fuel solution. It is very important that this circuit does not go beyond the reactor.
В полости «а» установлены емкости (например, баллоны) 6, трубопроводами 7, связанные с теплообменниками 8. В трубопроводах, связывающих их, установлены циркуляционные насосы 9. Емкости 6, теплообменники 8 и связывающие их трубопроводы образуют второй контур циркуляции, предназначенный для циркуляции теплоносителя, не содержащего ядерных компонентов (например, соль, жидкий металл и т. д.).  In the cavity "a" there are containers (for example, cylinders) 6, pipelines 7 connected to heat exchangers 8. Circulating pumps 9 are installed in the pipelines connecting them. Tanks 6, heat exchangers 8 and pipelines connecting them form a second circulation circuit intended for circulation a coolant that does not contain nuclear components (for example, salt, liquid metal, etc.).
Количество емкостей и теплообменников данного контура может быть различным и зависит, в основном, от размеров реактора, его производительности, вида используемого топливного раствора. Теплообменник 8 (каждый теплообменник, если их несколько) трубопроводами 10 связан с линией циркуляции ( на черт, не показана) посредством циркуляционных насосов хладагента (например, воды) ( на черт, не показана) . Это третий контур циркуляции. The number of tanks and heat exchangers of this circuit can be different and depends mainly on the size of the reactor, its productivity, the type of fuel solution used. The heat exchanger 8 (each heat exchanger, if there are several) by pipelines 10 is connected to the circulation line (to hell, not shown) by means of refrigerant circulation pumps (for example, water) (to hell, not shown). This is the third circuit.
Он предназначен для охлаждения теплоносителя второго контура й подачи нагретого до заданной температуры хладагента (воды) третьего контура для дальнейшего использования. Например, в турбину энергоблока для получения электрической энергии или тепловую сеть для обеспечения теплом и горячей водой потребителей.  It is designed to cool the coolant of the second circuit and supply heated to a predetermined temperature refrigerant (water) of the third circuit for further use. For example, in a turbine of a power unit for generating electric energy or a heating network for providing consumers with heat and hot water.
Полости «а» и «б» трубопроводом (позицией не обозначен) связаны с емкостью 1 1 (например, баком) аварийного сброса топливной смеси. Емкость 11 помещена в емкость 12 пассивного отвода тепла. Емкостей 11 и 12 может быть несколько.  Cavities “a” and “b” are connected by a pipeline (not indicated by a position) to a tank 1 1 (for example, a tank) for emergency discharge of the fuel mixture. The tank 11 is placed in the tank 12 of the passive heat removal. Tanks 11 and 12 may be several.
Топливный раствор, используемый в установке, представляет собой теплоноситель, в качестве которого может быть использован жидкий металл (например, натрий, висмут и т. д.) или расплав какого-либо химического соединения (например, соли).  The fuel solution used in the installation is a coolant, which can be used as a liquid metal (for example, sodium, bismuth, etc.) or the melt of any chemical compound (for example, salt).
В теплоноситель вводят ядерное топливо (уран, плутоний, торий) или его химическое соединение (соль, оксид, карбид, нитрид и т. д.)  Nuclear fuel (uranium, plutonium, thorium) or its chemical compound (salt, oxide, carbide, nitride, etc.) is introduced into the coolant.
Реакторная установка работает следующим образом.  The reactor installation operates as follows.
Для работы установки полости «а» и «б» корпуса 1 реактора заполняют доверху топливным расплавом или раствором. Включают циркуляционные насосы 5, которые засасывают разогретый теплоноситель из верхней части полости «б» и перекачивают его через трубы 4 в верхнюю часть полости «а».  For the operation of the installation, the cavities “a” and “b” of the reactor vessel 1 are filled to the top with fuel melt or solution. Turn on the circulation pumps 5, which suck in the heated coolant from the upper part of the cavity "b" and pump it through pipes 4 to the upper part of the cavity "a".
По нему горячий теплоноситель спускается вниз, обтекая и разогревая емкости 6, и через щель 3 поступает снова в нижнюю часть полости «б», внутренний объем активной зоны. Здесь он поднимается снизу вверх к циркуляционным насосам. Таким образом, топливный раствор циркулирует по первому контуру, который целиком расположен в корпусе 1 реактора. On it, the hot heat carrier goes down, flowing around and warming up the containers 6, and through the slot 3, the internal volume of the active zone enters again into the lower part of the cavity “b”. Here it rises from the bottom up to the circulation pumps. Thus, the fuel solution circulates along the primary circuit, which is entirely located in the reactor vessel 1.
Внутри активной зоны, благодаря оптимальной геометрии корпуса (т. е. такой, что при данном объеме площадь ее поверхности близка к минимальной, например, к сферической) и наличию отражателя (в статике он не обозначен), протекает ядерная реакция.  Inside the active zone, due to the optimal geometry of the casing (i.e., such that for a given volume, its surface area is close to the minimum, for example, spherical) and the presence of a reflector (it is not indicated in statics), a nuclear reaction proceeds.
Она разогревает ядерное топливо и теплоноситель первого контура до высокой температуры. Из-за конвекции разогретая топливная смесь поднимается вверх, облегчая работу циркуляционных насосов. Здесь разогретая смесь всасывается циркуляционными насосами 5 и по трубам 4 поступает в полость "а" активной зоны. Здесь под действием силы тяжести и под напором насосов смесь опускается вниз, отдавая по дороге тепло емкостям 6 второго контура циркуляции и нагревая теплоноситель второго контура. Далее частично остывшая топливная смесь через щель 3 поступает в нижнюю часть полости "б" и снова поднимается вверх на вход циркуляционных насосов 5.  It heats nuclear fuel and primary coolant to a high temperature. Due to convection, the heated fuel mixture rises, facilitating the operation of the circulation pumps. Here, the heated mixture is absorbed by the circulation pumps 5 and through the pipes 4 enters the cavity "a" of the active zone. Here, under the influence of gravity and under the pressure of the pumps, the mixture drops down, giving off heat to the tanks 6 of the second circulation circuit along the road and heating the coolant of the second circuit. Next, the partially cooled fuel mixture through the slot 3 enters the lower part of the cavity "b" and again rises up to the inlet of the circulation pumps 5.
Теплоноситель второго контура, прокачиваемый насосами 9 через баллоны 6 снизу - вверх, разогревается и через трубы 7 поступает в теплообменник 8, где отдает тепло теплоносителю третьего контура, а сам, частично остывший, поступает снова на вход насосов 9.  The coolant of the second circuit, pumped by the pumps 9 through the cylinders 6 from the bottom to the top, heats up and passes through the pipes 7 to the heat exchanger 8, where it transfers heat to the coolant of the third circuit, and, partially cooled, is fed back to the input of the pumps 9.
Теплоноситель третьего контура (например, вода), прокачиваемый снизу - вверх по трубам 10 насосами (на черт, не показана) отбирает тепло у теплоносителя второго контура и передает его на полезную нагрузку.  The coolant of the third circuit (for example, water) pumped from the bottom to the top through the pipes by 10 pumps (to hell, not shown) takes heat from the coolant of the second circuit and transfers it to the payload.
Промышленная применимость  Industrial applicability
Разогретый хладагент данного контура может быть использован, например, для обогрева помещений и/или получения электроэнергии, для чего в него могут встраиваться турбина и электрогенератор. Наряду с производством тепла данный реактор может быть использован для трансмутации в его активной зоне долгоживущих радиоактивных отходов. 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. Along with heat production, this reactor can be used to transmute long-lived radioactive waste in its core.
В его топливную смесь первого контура могут быть введены продукты распада, оставшиеся от твердотвэльных реакторов (например, минорные актиниды). Здесь, они под воздействием нейтронов будут трансмутировать в менее опасные вещества, годные уже для безопасного захоронения.  Decomposition products remaining from solid-state reactors (for example, minor actinides) can be introduced into its primary fuel mixture. Here, under the influence of neutrons, they will transmute into less hazardous substances, which are already suitable for safe disposal.
Такой реактор-пережигатель способен радикально изменить состав и количество отходов радиохимической промышленности, сделать доступным их надежное захоронение.  Such a reactor-burner is capable of radically changing the composition and amount of waste from the radiochemical industry, making their reliable disposal possible.
Несомненным достоинством конструкции данной установки является то, что среда, циркулирующая по каждому контуру, не смешивается со средами других контуров.  The undoubted advantage of the design of this installation is that the medium circulating along each circuit does not mix with the media of other circuits.
Все агрегаты реакторной установки, испускающие в ходе работы радиоактивное излучение (например, активная зона, теплообменники, контуры циркуляции и т. д.) закрывают отражателем и биозащитой ( на черт.не показаны), защищающими персонал от излучений.  All units of the reactor installation that emit radioactive radiation during operation (for example, the core, heat exchangers, circulation circuits, etc.) are covered with a reflector and bioprotection (not shown in devil) that protect personnel from radiation.
Данная конструкция реактора имеет то преимущество, что в ней решена принципиальная проблема, возникающая при эксплуатации ядерных реакторов - эффективный отвод тепла.  This design of the reactor has the advantage that it solves the fundamental problem arising from the operation of nuclear reactors - efficient heat dissipation.
Реактор может производить тепло в любом количестве, но только при условии, чтобы все, образующееся при этом, огромное количество тепла из него немедленно отводят.  The reactor can produce heat in any quantity, but only on condition that everything generated in this case, a huge amount of heat is immediately removed from it.
При данной конструкции реактора все тепло, произведенное в активной зоне, немедленно выводят из нее вместе с топливным раствором, в котором его и производят , и передают второму контуру, 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 reactor design, all the heat produced in the core is immediately removed from it together with the fuel solution in which it is produced and transferred to the second circuit, 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 нет и угрозы их расплавления. Такому реактору не страшны аварии с потерей теплоносителя, так как это означает и потерю ядерного топлива с неизбежной остановкой реактора.  Since there are neither fuel elements nor any structures inside the core, there is no threat of their melting. Such a reactor is not afraid of a loss of coolant accident, since this also means the loss of nuclear fuel with the inevitable shutdown of the reactor.
При необходимости аварийной остановки реактора весь разогретый топливный раствор сбрасывают в бак 1 1 аварийного сброса, погруженный в бак 12 системы пассивного отвода тепла, заполненной водой, подпитываемой по трубопроводу ( на черт не показан).  If necessary, emergency shutdown of the reactor, all the heated fuel solution is discharged into the tank 1 1 emergency discharge, immersed in the tank 12 of the system of passive heat removal, filled with water, fed through the pipeline (not shown).
Здесь цепная реакция прекращается из-за большой потери нейтронов, а остаточное тепло передается водяной рубашке и уходит на ее испарение.  Here, the chain reaction ceases due to a large loss of neutrons, and the residual heat is transferred to the water jacket and goes to its evaporation.
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.  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 a power outage and shutdown of the circulation pumps.
В первый контур циркуляции (или параллельно с ним) могут быть встроены устройства ( на черт, не показаны), которые могут в режиме реального времени изменять топливный состав, удаляя из него продукты распада и добавляя свежее ядерное топливо.  Devices (to hell, not shown) can be built into the first circulation circuit (or in parallel with it), which can change the fuel composition in real time, removing decay products from it and adding fresh nuclear fuel.
Процесс перезагрузки топлива, как и выведение из него радиоактивных отходов, могут осуществлять без остановки реактора, поэтому он не подвержен отравлению продуктами распада и может постоянно работать на максимальной мощности, а коэффициент использования топлива у него может быть близок к 100%. Выводимые из реактора радиоактивные отходы могут идти на переработку с выделением из них ценных радиоактивных препаратов. The process of fuel reloading, as well as the removal of radioactive waste from it, can be carried out without stopping the reactor, therefore it is not susceptible to poisoning by decay products and can constantly operate at maximum power, and its fuel efficiency can be close to 100%. Radioactive waste removed from the reactor can be reprocessed with the release of valuable radioactive preparations from them.
Вокруг активной зоны такого реактора может быть расположено ядерное сырье, например, уран-238 или торий-232 (не показано), которое под воздействием нейтронов, излучаемых реактором, будет превращаться в ядерное топливо.  Around the core of such a reactor can be located nuclear raw materials, for example, uranium-238 or thorium-232 (not shown), which, under the influence of neutrons emitted by the reactor, will be converted into nuclear fuel.
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

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
Реакторная установка, содержащая реактор, в корпусе (1) которого размещена активная зона для топливного раствора, контур ее охлаждения, включающий теплообменник, связанный с линией циркуляции хладагента, а также связанную с активной зоной емкость для аварийного сброса топливного раствора, отличающаяся тем, что активная зона реактора образована в корпусе(1) реактора в виде двух полостей («а» и «б»), разделенных установленной в корпусе перегородкой (2), причем полости («а» и «б») сообщаются друг с другом в нижней части корпуса (1) реактора посредством щели (3), образованной между нижним срезом перегородки (2) и дном корпуса, и в верхней части посредством одного или нескольких циркуляционных трубопроводов (4), каждый из которых имеет возможность соединения с насосом (5), причем установка оснащена как минимум, одной емкостью (6), связанной с теплообменником контура охлаждения активной зоны и размещенной в одной из полостей активной зоны.  A reactor installation comprising a reactor, in the housing (1) of which there is an active zone for a fuel solution, a cooling circuit including a heat exchanger connected to a refrigerant circulation line, as well as a tank for emergency discharge of a fuel solution connected with an active zone, characterized in that the active the reactor zone is formed in the reactor vessel (1) in the form of two cavities (“a” and “b”) separated by a partition (2) installed in the vessel, the cavities (“a” and “b”) communicating with each other in the lower part reactor vessels (1) in the middle the gap (3) formed between the lower cut of the partition (2) and the bottom of the housing, and in the upper part by means of one or more circulation pipelines (4), each of which can be connected to the pump (5), and the installation is equipped with at least one capacity (6) associated with the heat exchanger of the cooling circuit of the core and placed in one of the cavities of the core.
PCT/RU2013/000226 2012-03-20 2013-03-19 Reactor assembly WO2013180598A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012110339 2012-03-20
RU2012110339/07A RU2522139C2 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Reactor assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013180598A1 true WO2013180598A1 (en) 2013-12-05

Family

ID=49253555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2013/000226 WO2013180598A1 (en) 2012-03-20 2013-03-19 Reactor assembly

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2522139C2 (en)
WO (1) WO2013180598A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687054C1 (en) * 2018-06-06 2019-05-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Nuclear reactor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125743C1 (en) * 1997-04-09 1999-01-27 Государственный научный центр РФ "Физико-энергетический институт им.академика А.И.Лейпунского" Homogeneous reactor
RU90609U1 (en) * 2009-07-17 2010-01-10 Олег Николаевич Морозов REACTOR INSTALLATION
US20110293060A1 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Liquid fuel nuclear fission reactor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133572A (en) * 1999-10-29 2001-05-18 Toshiba Corp Molten salt reactor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125743C1 (en) * 1997-04-09 1999-01-27 Государственный научный центр РФ "Физико-энергетический институт им.академика А.И.Лейпунского" Homogeneous reactor
RU90609U1 (en) * 2009-07-17 2010-01-10 Олег Николаевич Морозов REACTOR INSTALLATION
US20110293060A1 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Liquid fuel nuclear fission reactor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012110339A (en) 2013-09-27
RU2522139C2 (en) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10510450B2 (en) Heat pipe molten salt fast reactor with stagnant liquid core
RU2496163C2 (en) Nuclear reactor with improved cooling in emergency situation
RU2486612C1 (en) Double-fluid reactor on melted salts
JP5781013B2 (en) Molten salt reactor
KR102104091B1 (en) Integral molten salt reactor
US20150243376A1 (en) Molten salt fission reactor
EA039692B1 (en) Thermal management of molten fuel nuclear reactors
JP6972189B2 (en) Reactor core
WO2015085241A1 (en) Slimm-scalable liquid metal cooled small modular reactor
WO2015115930A1 (en) Reactor system with a lead-cooled fast reactor
CN108140433B (en) Nuclear reactor
NL2000078C2 (en) Nuclear reactor.
US5021211A (en) Liquid metal cooled nuclear reactors with passive cooling system
RU2154314C2 (en) Emergency passive system for reducing amount of hydrogen in water-cooled nuclear reactor
RU2522139C2 (en) Reactor assembly
RU90609U1 (en) REACTOR INSTALLATION
WO2017030107A1 (en) Compact molten salt reactor
RU143978U1 (en) THERMONUCLEAR REACTOR FORM
JP2010217091A (en) Containment vessel passive cooling system and liquid-metal-cooled reactor
JP2012141304A (en) Optimum configuration for fast reactors
KR20140028538A (en) Inherent safety water cooled reactor system for producing electricity
JP2014173984A (en) Nuclear reactor
JP2004226217A (en) Radioactive material dry storage facility
JP2006343321A (en) Fuel element for fast reactor, fast reactor and erection method of fast reactor facility
JP2006308395A (en) Fast reactor and construction method for fast reactor facility

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13796570

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13796570

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1