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| BN-800 | |
|---|---|
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| 世代 | 第4世代[1] [2] |
| 原子炉のコンセプト | 高速増殖炉[3] |
| 状態 | 運用 |
| 位置 | ザレチニ、スヴェルドロフスク州、ロシア |
| 原子炉コアの主なパラメータ | |
| 燃料（核分裂性物質） | U+Pu窒化物、MOX、または金属 |
| 燃料状態 | 固体 |
| 中性子エネルギースペクトル | 速い |
| 一次冷却材 | 液体ナトリウム |
| 原子炉の使用 | |
| 電力（熱） | 2100MW th |
| 電力（電気） | 789 MW純 885 MW総 |
| 外観イメージ | |
|---|---|
 BN-800原子炉。写真はロスアトム提供 |
BN -800原子炉（ロシア語：реактор БН–800）は、ロシアのスベルドロフスク州ザレチニーにあるベロヤルスク原子力発電所に建設されたナトリウム冷却 高速増殖炉である。この原子炉は880MWの電力を生成するように設計されている。この発電所は、米国とロシアの間で締結された兵器級プルトニウム管理および処分協定の一部とみなされていた。この原子炉は、プルトニウム燃焼炉心（プルトニウムを燃焼させ、その過程でプルトニウムを破壊し、エネルギーを回収するように設計された炉心）の最終段階の一部である。 [4]この発電所は2016年8月にフル出力生産に達した。[5]ロシアのビジネス誌コメルサントによると、BN-800プロジェクトの費用は1406億ルーブル（約21億7000万ドル）であった。[6]
デザイン
このプラントはプール型のLMFBRであり、原子炉、冷却ポンプ、中間熱交換器、および関連配管がすべて共通の液体ナトリウムプール内にあります。これは、1963年に稼働を開始したEBR-IIの一般的な設計に似ていますが、それ以外は大きく異なります。たとえば、EBR-IIは金属燃料を使用しており、これが固有の安全性の主な要因ですが、BN-800は酸化物燃料を使用しています。このプラントの設計は1983年に開始され、チェルノブイリ事故後の1987年に完全に改訂され、新しい安全ガイドラインに従って1993年に多少改訂されました。2回目の改訂後、発電機の蒸気タービンの効率が向上したため、出力は10％増加して880MWになりました。
原子炉の炉心は、大きさや機械的特性の点でBN-600の炉心と非常によく似ているが、燃料の組成は異なっている。BN-600は中濃縮二酸化ウランを使用するのに対し、このプラントはウラン・プルトニウム混合燃料を燃焼させ、[7]兵器級プルトニウム備蓄の削減に貢献し、プルトニウムの分離やその他の化学処理を必要としない閉鎖型ウラン・プルトニウム燃料サイクルの機能に関する情報を提供している。
このユニットは3回路の冷却材配置を採用しており、ナトリウム冷却材は一次回路と二次回路の両方を循環しています。水と蒸気は3番目の回路を流れています。この熱は、いくつかの独立した循環ループを介して原子炉コアから伝達されます。各ループは、一次ナトリウムポンプ、2つの中間熱交換器、上流に膨張タンクを備えた二次ナトリウムポンプ、および緊急圧力排出タンクで構成されています。これらは蒸気発生器に供給され、次に蒸気発生器は凝縮タービンに供給され、発電機を回転させます。[8]
多くのインフラ施設はBN-800と提案中のBN-1200原子炉の両方を収容できるように設計された。[9]
歴史
1983年にベロヤルスク原子力発電所4号機として建設が開始された。チェルノブイリ事故後、建設は中断された。2006年に再開され、BN-800は2014年に最低制御出力を達成したが、問題が生じたため、さらに燃料開発作業が必要となった。2015年7月31日、同ユニットは再び最低制御出力（定格出力の0.13%）を達成した。商業運転は2016年末までに開始される予定で、定格出力は789MWeであった。[9] 原子炉は2016年2月に送電網に接続され[10]、2016年8月に初めてフルパワーを達成した。[5]商業発電は2016年11月1日に開始された。[11]
米国とロシアは2001年に、合計34トンの兵器級プルトニウムを原子炉級プルトニウムに変換して「使用済み燃料基準」に達することで合意した。使用済み燃料は、使用済み燃料内の他のより放射性の高い製品と混合される。[12]
バラク・オバマ米大統領は2016年、コスト超過を理由に米国のMOX燃料製造施設の建設を中止した。彼は米国が保有するプルトニウムを非放射性物質で希釈し、地下のWIPP施設で処分することを提案した。[12] [13]しかし、希釈を元に戻し、その物質を兵器級プルトニウムに再変換することは可能である。[12]
2016年10月3日、ロシアのウラジミール・プーチン大統領は、米国が義務を履行していないとして協定の停止を命じた。[14]
2020年1月、この原子炉はMOX再処理ウラン・プルトニウム燃料の最初のバッチを使用して商業運転を開始しました。[15]
2023年に原子炉はウラン（96％）、プルトニウム、アメリシウム、ネプツニウムのMOX燃料をほぼ満杯にして1年間の運転を完了した。[16]
プルトニウムの処分
BN-800 は燃料サイクルの完結に使用できる。炉心装荷量 15 トンの物質は主に U-238 と約 20.5% のプルトニウムで構成される。これは再処理された使用済み核燃料集合体から取り出すことができる。
参照
- 第4世代原子炉
- BN-Reactor – ロシアの原子炉ファミリー
- BN-350 原子炉 – カザフスタンのアクタウにある廃止された高速増殖炉
- BN-600原子炉 – ロシアのナトリウム冷却高速増殖炉
- BN-1200原子炉 – ロシアで開発中の高速増殖炉
- 一体型高速炉 - 原子炉の設計
参考文献
- ^ 「原子炉にはさまざまな種類がありますか？」world-nuclear.org 。 2024年7月17日閲覧。
- ^ 「第4世代原子炉」. world-nuclear.org . 2024年7月17日閲覧。
- ^ 「高速中性子炉」. world-nuclear.org . 2024年7月17日閲覧。
- ^ Kütt, Moritz; Frieß, Friederike; Englert, Matthias (2014年9月2日). 「BN-800高速炉におけるプルトニウムの処分：プルトニウム同位体と増殖の評価」（PDF） . Science & Global Security . 22 (3): 188–208. Bibcode :2014S&GS...22..188K. doi :10.1080/08929882.2014.952578. ISSN 1547-7800. S2CID 73571691 . 2022年11月5日閲覧。
- ^ ab 「ロシアの高速炉がフルパワーに到達」www.world-nuclear-news.org 2018年4月21日閲覧。
- ^ 「ロスアトム、高速炉プロジェクトを延期と報道」www.world-nuclear-news.org . 2019年8月13日閲覧。
- ^ 「ロシアのBN800向けMOX燃料 - Nuclear Engineering International」www.neimagazine.com 。 2017年10月16日閲覧。
- ^ “Фотографии со строительства блока с реактором БН-800 на Белоярской АЭС”. atominfo.ru 。2018 年4 月 21 日に取得。
- ^ ab 「ベロヤルスクの高速炉の進捗」。Nuclear Engineering International。2016年1月14日。 2016年1月19日閲覧。
- ^ 「ロシアの高速炉が送電網に接続」powermag.com 2016年2月1日。 2018年4月21日閲覧。
- ^ 「ロシアのBN-800ユニットが商業運転を開始」www.world-nuclear-news.org 。 2018年4月21日閲覧。
- ^ abc パベル・ポドヴィグ：米露プルトニウム処分協定は維持できるか？2016年10月26日アーカイブ、Wayback Machine Bulletin of the Atomic Scientists、2016年4月28日。
- ^ 「オバマ大統領、サバンナリバーのMOXプロジェクトの終了を模索」ワールド・ニュークリア・ニュース。2016年2月10日。 2017年7月6日閲覧。
- ^ Указ Президента Российской Федерации от 03.10.2016 № 511 (ロシア語)。
- ^ ラーソン、アーロン (2020-01-28). 「ロシアの原子炉にMOX核燃料が装填され、さらに増える」. POWER Magazine . 2020年3月5日閲覧。
- ^ Wang, Brian (2023-12-15). 「ロシアの高速炉、核廃棄物の除去に向けて前進 | NextBigFuture.com」。2023年12月16日閲覧。
- この記事の内容は、既存のロシア語版およびドイツ語版ウィキペディアからの引用です。
外部リンク
- 公式サイト 「原子炉プラント」。2018年8月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年3月14日閲覧。（更新された可能性のあるリンク高速中性子炉は2019年2月21日にWayback Machineにアーカイブされています）
- 「BN-800高速中性子炉プラント」（PDF）。[永久リンク切れ] - OKBM Afrikantov公式 PDF (英語)
- BA Vasilyev、SF Shepelev、MR Ashirmetov、VM Poplavsky (2013 年 3 月 4 日)。「BN-1200 原子炉発電ユニットの設計開発」(PDF)。高速炉および関連燃料サイクルに関する国際会議: 安全技術と持続可能なシナリオ (FR13) プレゼンテーション、(p. v)。国際原子力機関 (IAEA): IAEA。IAEA。2019年3月 14 日に閲覧。
- BN-800高速炉 – 長い道のりのマイルストーン