КК (БОР-60)
≈
1
,
7
·
10
7
см
−
2
·
с
−
1
·
Вт
−
1
;
КК (СМ)
≈
2
,
0
·
10
7
см
−
2
·
с
−
1
·
Вт
−
1
.
Если учесть, что средняя глубина выгорания топлива в реакторах
типа СМ составляет 35% тяжелых атомов (87 кг обогащенного до 90%
урана в год), а в БОР-60 — 6% в год, что приводит к большему расходу
топлива в БОР-60 [6, 7], то общие преимущества исследовательских
реакторов (более “дешевые” быстрые нейтроны), работающих в про-
межуточном спектре нейтронов, очевидны.
Коэффициент качества для МБИР, разработанного специалистами
ОАО НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля, составляет
3
,
7
·
10
7
см
−
2
·
с
−
1
·
Вт
−
1
при максимальной плотности потока быстрых нейтронов
Φ = 5
,
5
×
×
10
15
см
−
2
·
с
−
1
[2]. Авторами настоящей работы рассматривается воз-
можность дальнейшего увеличения КК реактора за счет повышения
плотности потока нейтронов в активной зоне и исследовательских ка-
налах посредством минимизации паразитного поглощения нейтронов,
улучшения нейтронного баланса при использовании виброуплотнен-
ного МОХ-топлива на основе оружейного плутония.
Монополизация рынка редкоземельных элементов Китаем (свыше
90% мирового производства) и, как следствие, существенное повы-
шение мировых цен на гадолиний [9], необходимый для изготовления
топлива водо-водяных реакторов, требует поиска альтернативных ва-
риантов производства изотопов
155
Gd и
157
Gd, используемых в каче-
стве выгорающего поглотителя. Производство гадолиния можно осу-
ществить, например, в каналах МБИР (реализовано в реакторе БОР-60
[25]), расположенных в отражателе со смягченным спектром нейтро-
нов.
Увеличение плотности топлива и плотности потока быстрых
нейтронов.
Для повышения эффективности использования топлива
в реакторе МБИР, по крайней мере до уровня СМ-3 [8] или строя-
щегося реактора ПИК [10], необходимо радикальное увеличение глу-
бины выгорания. Исследования, начатые специалистами ВНИИНМ
им. А.А. Бочвара и продолженные в НИИАР, показали, что это возмож-
но благодаря переходу от традиционного таблеточного оксидного (ура-
нового или MOX) топлива к виброуплотненному с геттером кислорода
в виде мелкодисперсионного порошка урана [3]. Геттер кислорода не-
обходим для коррекции кислородного потенциала топлива и устране-
ния коррозионной активности продуктов деления и технологических
примесей. Такое топливо разработано в НИИАР для энергетических
быстрых реакторов нового поколения с натриевым охлаждением, его
использование позволило достичь глубокой степени выгораня (32,3%
в реакторе БОР-60, 10,8% в БН-600) [3].
34
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
