BR-5 (reactor)

BR-5 es un reactor nuclear de  investigación de neutrones rápidos con un refrigerante de sodio. Fue construido y operado en IPPE , Obninsk , de 1959 a 2002 .

BR-5 es el primer reactor de sodio con potencia distinta de cero en la URSS y Europa . En 1973, luego de la reconstrucción y aumento de potencia , el reactor recibió un nuevo nombre BR-10 .

Historia

BR-2

La necesidad de crear un reactor de neutrones rápidos enfriado por sodio se dio cuenta en la URSS en 1956 después del fracaso del proyecto BR-2  , un reactor rápido en el que se usaba mercurio como refrigerante . Durante la operación del BR-2, se encontraron daños por corrosión en los revestimientos de los elementos combustibles (barras de combustible ), a través de los cuales el plutonio ingresaba al refrigerante. Por estas razones, se dio por terminada la operación del reactor BR-2. [1] [2] El BR-2 operó solo alrededor de un año.

Diseño

En lugar del BR-2 desmantelado en el edificio No. 85 del IPPE, se creó un nuevo reactor rápido BR-5. Se usó sodio líquido como refrigerante y PuO 2 como material combustible para la primera carga . El diseño, la fabricación de los equipos, la construcción y la puesta en marcha se completaron en menos de cuatro años, y en 1959 la BR-5 alcanzó una capacidad de diseño de 5 MW (térmicos).

La tarea principal del reactor BR-5 era desarrollar en la práctica los elementos de la tecnología de los futuros reactores rápidos militares y de energía: bombas, equipos de intercambio de calor, equipos de sodio, celdas de combustible, sistemas de control y protección, y mucho más. Por lo tanto, la reproducción ampliada de plutonio no estaba prevista en BR-5.

El proyecto BR-5 fue preparado por el equipo de diseño de TsNII-58 , un instituto de defensa transferido a fines de la década de 1950 a OKB-1 por S.P. Korolev [3] . El control del trabajo de diseño estuvo a cargo del grupo de supervisión del IPPE.

Hitos

• Diseño y construcción
  • 1956 - desarrollo de especificaciones técnicas para el diseño del reactor BR-5.
  • 1956-1957 - creación del proyecto del reactor BR-5.
  • 1957-1958 - producción e instalación de equipos BR-5 en la construcción del reactor cerrado BR-2.
  • 25 de julio de 1958: lanzamiento físico del reactor BR-5 sin refrigerante.
  • 27 de enero de 1959: lanzamiento físico del reactor BR-5 con refrigerante, fecha en que el reactor comenzó a operar.
• Explotación
  • 21 de julio de 1959 - alcanzando la capacidad de diseño de 5 MW (térmicos).
  • Hasta 1964, trabajó con combustible de óxido de plutonio.
  • 1965-1971 - combustible de carburo de uranio.
  • 1973 - reconstrucción del reactor BR-5 y su transformación en el reactor BR-10.
  • 1973-1979 - combustible de óxido de plutonio.
  • 1983-1997 - combustible de nitruro de uranio.
  • 4 de octubre de 2002: finalización del reactor BR-10.
• Desmantelamiento

Breve descripción

Reconstrucción y conversión a BR-10

En mayo (según otras fuentes, en junio) de 1971, el reactor BR-5 se cerró para la reconstrucción para aumentar su potencia a 10 MW (térmicos). [4] En dos años, se reemplazó casi todo el equipo principal del reactor, incluidas las bombas y los canales de bucle, se instaló un blindaje biológico adicional y se fabricaron nuevos elementos combustibles. También se decidió abandonar el uso de aleación de sodio y potasio en el segundo circuito del reactor. Varias empresas y organizaciones que formaban parte de Sredmash participaron en estos trabajos, como la planta de Ordzhonikidze , VNIINM , NIIEFA y muchas otras.

En mayo de 1973, se lanzó físicamente el reactor modernizado, denominado BR-10. Se comprobó que el reactor no podía operar a una potencia superior a 6-6,5 MW (térmica). En el período de 1979 a 1983 se continuó con la reconstrucción de la instalación, lo que finalmente permitió alcanzar una capacidad de 8 MW (térmicos). Desde 1983 hasta el final de su vida útil, el reactor BR-10 operó con combustible de mononitruro de uranio .

Apagar

En diciembre de 2002, se suspendió la operación de la BR-10. El reactor fue puesto en parada definitiva y comenzaron los preparativos para su desmantelamiento. [5] El trabajo preparatorio incluyó la descarga de combustible del núcleo , el drenaje de sodio de los circuitos y otras operaciones.

El proyecto de desmantelamiento de la BR-10 fue aprobado en 2008 . El proyecto prevé la finalización del desmantelamiento de los equipos de todos los sistemas, a excepción del propio reactor, para 2020 . El reactor permanecerá bajo vigilancia durante 50 años. Durante este tiempo, su actividad disminuirá a valores que permitan el desmantelamiento del reactor de manera segura. [6]

Los principales resultados del trabajo

Durante la operación del reactor BR-5 (BR-10), se desarrolló la tecnología de refrigerante de sodio para reactores nucleares y se probó el desempeño de tres composiciones de combustible diferentes: PuO 2 , UC y UN. Se irradiaron más de 200 conjuntos experimentales con diversos materiales combustibles, estructurales y absorbentes. [7] BR-5 (BR-10) se utilizó como sitio de prueba para la creación de los primeros sistemas de control de hermeticidad del revestimiento de combustible para reactores rápidos de sodio.

En el complejo médico conectado a la BR-5 (BR-10), en el período de 1985 a 2001, cerca de 500 pacientes con cáncer fueron tratados con métodos de radioterapia . [ocho]

Incidentes notables

1961

El reactor estuvo cerrado durante seis meses debido a un aumento en la actividad del refrigerante causado por la liberación de fragmentos de fisión de las barras de combustible en él. Antes de que el reactor volviera a funcionar, se descontaminaron las barras de combustible, el núcleo y el circuito primario . [9]

1984

El reactor se vio obligado a cerrar durante tres meses debido a la negligencia de uno de los empleados, que olvidó sacar un manojo de llaves del apartamento del bolsillo de su mono cuando trabajaba en la tapa del reactor. Las llaves se cayeron y quedaron atascadas en una ranura en la zona de los reguladores, lo que interfería en el normal funcionamiento de la instalación. Para extraer las llaves, fue necesario fabricar dispositivos mecánicos especiales. [diez]

1986

El 25 de abril, en una de las habitaciones, se produjo un incendio en sodio que se filtró de la tubería por un descuido del personal. El fuego fue extinguido rápidamente. Antes de que el reactor volviera a funcionar, fue necesario reemplazar los cables dañados. [once]

Enlaces

• Reactor de investigación BR-5
• Publicación del OIEA IAEA-TECDOC-1531 "Base de datos de reactores rápidos", págs. 266-269
• Conferencia aniversario "De la investigación en el reactor BR-5 (BR-10) a los proyectos de demostración y potencia de los reactores rápidos"

Notas

1. ↑ Colección aniversario. Sobre la historia de la creación y operación del reactor de investigación de neutrones rápidos BR-5 (BR-10). 1959-2009 Artículos, memorias, documentos fotográficos. / Centro Científico Estatal de la Federación Rusa-IPPE que lleva el nombre de A. I. Leipunsky. - Obninsk, SSC RF-IPPE, 2009. - P.3.
2. ↑ Hay un punto de vista diferente sobre las razones para cerrar el reactor BR-2, que es que se completó el programa principal de mediciones físicas en el reactor BR-2, lo que permitió tomar una decisión sobre su reconstrucción mayor. . Véase, por ejemplo, la obra de E. A. Stumbur , preparada en 1997 y publicada en prensa abierta como parte de la colección aniversario.
3. ↑ Una tarea de especial importancia nacional: De la historia de la creación de armas de misiles nucleares y las Fuerzas de Misiles Estratégicos (1945-1959): Sat. doc. / comp.: V. I. Ivkin, G. A. Sukhina. — M  .: ROSSPEN , 2010. — 1207 p. - ISBN 978-5-8243-1430-4 .
4. ↑ Colección aniversario, pp. 47,51.
5. ↑ BR-10: campo de pruebas para tecnologías de salida . Consultado el 8 de abril de 2017. Archivado desde el original el 9 de abril de 2017. (indefinido)
6. ↑ Colección aniversario, P.70.
7. ↑ Colección aniversario, Pp.64-65.
8. ↑ Colección aniversario, P.66.
9. ↑ Publicación del OIEA IAEA-TECDOC-1531 "Base de datos de reactores rápidos", página 266 . Consultado el 8 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 31 de marzo de 2017. (indefinido)
10. ↑ Colección aniversario, P.58.
11. ↑ Colección aniversario, P.59.