Российские детекторы для БРЕСТ-ОД-300: система контролирует состояние топлива в реакторе будущего
Для опытно-демонстрационного реактора БРЕСТ-ОД-300 изготовили 17 уникальных детекторов, которые следят за состоянием оболочек топливных элементов. Это сугубо российская разработка для проекта «Прорыв».
Что за детекторы и зачем они нужны
АО «Специализированный научно-исследовательский институт приборостроения» (СНИИП, дивизион «Автоматизированные системы управления и электротехника» Росатома) разработал и поставил для БРЕСТ-ОД-300 партию детекторов состояния оболочек тепловыделяющих элементов. Они измеряют состав и объёмную активность инертных радиоактивных газов — ксенона и криптона — в системе контроля герметичности твэлов (тепловыделяющих элементов).
Когда оболочка твэла теряет целостность, в теплоноситель или газовую среду попадают продукты деления. По изменению радионуклидного состава и активности можно рано заметить такие процессы. Детекторы работают как «анализаторы крови» для реактора: по невидимым глазу параметрам они сообщают, всё ли в порядке с топливом.
БРЕСТ-ОД-300 и проект «Прорыв»
БРЕСТ-ОД-300 — реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем, который строится в рамках проекта «Прорыв». Его задача — показать возможность замкнутого ядерного топливного цикла, когда плутоний воспроизводится и используется повторно, а количество высокоактивных отходов снижается.
Такой реактор относится к установкам четвёртого поколения и пока остаётся редкостью в мире. Поэтому вокруг него последовательно выстраивают полный набор отечественного оборудования: топливо, системы управления и приборы безопасности.
Поставка детекторов СНИИП — часть этой цепочки. Она показывает, что Россия не только проектирует сам реактор, но и закрывает критические элементы контрольно-измерительного контура своими силами.
Как детекторы повышают безопасность
Контроль герметичности оболочек твэлов — один из ключевых параметров безопасности любой атомной установки. Если повреждение обнаружить быстро, топливную сборку можно вывести из работы ещё до того, как процесс перейдёт в аварийную стадию.
Новые детекторы встроены в автоматизированную систему контроля герметичности оболочек твэлов. Она в режиме реального времени оценивает состав инертных газов и фиксирует отклонения от нормы. Для персонала это означает постоянный поток данных вместо эпизодического анализа проб.
Такая система особенно важна для реактора нового типа, где обкатываются непривычные для отрасли решения. Чем точнее и чувствительнее приборы, тем увереннее можно управлять установкой на этапах пуска и первых лет эксплуатации.
Собственное приборостроение вместо импортных датчиков
Разработка и производство детекторов выполнены российским институтом. Это снижает зависимость от зарубежных поставщиков и риски, связанные с санкциями, ограничениями экспорта и сервисной поддержкой.
В ситуации, когда речь идёт об оборудовании для реактора четвёртого поколения, использование импортных датчиков могло бы создать уязвимости. Любое изменение политической или экономической обстановки могло бы затронуть поставки или обслуживание. Собственная линейка приборов делает систему более предсказуемой.
Одновременно Россия укрепляет компетенции в приборостроении для самых сложных энергетических объектов. Это важно и для будущих проектов реакторов, и для потенциальных экспортных предложений.
