Международная конференция по быстрым реакторам и связанным с ними топливным циклам (FR26) прошла в Китае с 18 по 21 мая 2026 года.
Девизом FR26 стало «От инноваций к внедрению». Организаторами конференции выступили МАГАТЭ при поддержке китайского института атомной энергии (CIAE).
С докладом о концепции реактора с теплоносителем свинец и подземным размещением выступил Го Жуйян (Ruiyang Guo), представляющий Китайский институт атомной энергии (CIAE).
Преимущества подземного размещения
Размещение ядерных реакторов в глубоких подземных условиях обладает потенциалом внутренней безопасности и высокой устойчивости, дополнительно повышая эффективность и стабильность различных подсистем.
Глубокие подземные пространства практически не ограничены наземной городской морфологией, что позволяет осуществлять комплексное планирование, проектирование, строительство и техническое обслуживание.
Такие среды особенно подходят для размещения систем, требующих минимального вмешательства человека и обладающих сильной системной организацией.
Более того, высокое давление и обильные ресурсы подземных вод в глубоких геологических формациях создают благоприятные внешние условия для размещения реактора.
Экономя дефицитные поверхностные ресурсы и интегрируясь с другими подземными способами хранения энергии в глубоких подземных сценариях, можно создать глубинный подземный энергетический комплекс, формируя энергетическую базу, характеризующуюся высокой эффективностью, комбинированным снабжением и автономностью.
Китайский опыт
В Китае исследования подземных ядерных объектов велись с 1960-х годов. Наиболее масштабным проектом был объект 816 в Фулине (Чунцин). Строительство началось в 1967 году и было остановлено в 1984 году при 85% готовности строительных работ и 60% монтажа.
Комплекс включал 18 функциональных каверн, основная из которых (реакторный зал) имела размеры 25,2×31,2 м и высоту 69 м, общая площадь 13 000 м2. Общий объём выработки составил 1,51 миллиона кубометров.
Комплекс находится на левом берегу реки Уцзян, на глубине около 400 м по горизонтали, с толщиной перекрытия до 200 м. Этот объект стал основой для последующих китайских исследований подземных ядерных объектов.
В 2013 году в рамках консультационного проекта «Исследование осуществимости подземного размещения реакторов АЭС и радиоактивных вспомогательных зданий» (Институт планирования и проектирования Янцзы и Китайский институт ядерной энергетики) была проведена первая систематическая многомерная проработка подземных АЭС, результатом которой стала концепция CUP600 – подземной АЭС мощностью 600 МВт с независимой интеллектуальной собственностью.
В исследовании были уточнены критерии выбора площадок, выполнена оценка нескольких вариантов.
Проведены специальные анализы по ключевым проблемам: передача пара на большие расстояния, конфигурация пассивных бассейнов выдержки, влияние транспортировки топлива на операции загрузки/выгрузки, доступность подземных сооружений после тяжёлых аварий.
Результаты показали, что на основе наземного реактора 600 МВт можно достичь стандартов поколения III+ за счёт пассивных систем безопасности.
Существующие технологии крупных подземных выработок позволяют строить такие объекты. Обеспечение пожарной безопасности и создание искусственной среды, эквивалентной наземной, возможны при правильной компоновке.
Проект DLFR
Далее докладчик остановился на проекте DLFR – быстрого свинцового реактора с глубоким подземным размещением.
Это модульная система, размещаемая на глубине 300–500 м в гранитных или базальтовых породах. В качестве теплоносителя используется жидкий свинец. Реактор работает в режиме естественной циркуляции без главных циркуляционных насосов.
Основные отличительные черты проекта DLFR таковы:
- один ствол – один реактор: реактор погружён в бассейн со свинцом, что обеспечивает пассивное охлаждение и биологическую защиту; на поверхности только центральный пульт управления;
- вертикальная компоновка: активная зона → спиральные парогенераторы →устройства преобразования энергии; всё размещается в стволе, что оптимизирует гидравлические условия и исключает насосы;
- пассивная безопасность: естественная циркуляция в любых режимах, пассивная система остановки, пассивный отвод остаточного тепла через окружающую породу;
- двойная изоляция: между корпусом реактора и породой создаются водяной и вакуумный слои; вода поглощает радиоактивное излучение и буферизирует тепло, вакуум улучшает теплоизоляцию; окружающая порода служит дополнительным барьером;
- долгоживущая активная зона: оптимизированная геометрия и глубокое выгорание позволяют работать без перегрузки топлива до 15 лет.
При завершении эксплуатации реактор останавливается пассивно, свинец затвердевает, инкапсулируя активную зону в монолитном металлическом блоке. Затем ствол заполняется бетоном, то есть, осуществляется захоронение на месте.
Эксплуатация DLFR предполагается необслуживаемая, для чего предусмотрены системы диагностики и управления на основе искусственного интеллекта, удалённый мониторинг, отказ от главных насосов и сложных систем перегрузки.
При нештатных ситуациях система самостоятельно изолирует проблему и осуществляет останов.
На иллюстрации ниже приведены основные параметры DLFR в сравнении с американским проектом подземного реактора DB-PWR.
Следует отметить, что докладчик, несмотря на сделанные в конце выступления оптимистические выводы, не привёл никакой конкретной информации о возможной практической реализации проекта DLFR. Таким образом, работы по проекту можно расценивать сейчас как исследования на уровне НИР.
Щёлкните левой клавишей для просмотра
ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru