ПРЕДПРИЯТИЕ ГОСКОРПОРАЦИИ «РОСАТОМ»

Перечень оборудования

Перечень оборудования,
входящего в состав Уникальной научной установки

«Высокопоточный исследовательский реактор СМ-3»

Производитель всего нижеприведенного оборудования – АО «ГНЦ НИИАР», Россия.

Низкотемпературная водяная петлевая установка ВП-1
(создание – 1961 год, модернизация – 2003 год)

Установка ВП-1 предназначена для испытаний опытных тепловыделяющих элементов, облучения образцов конструкционных и поглощающих материалов, а также для получения изотопной продукции.

Параметры: плотность потока быстрых нейтронов с энергией Е > 0,1 МэВ при мощности реактора СМ-3 100 МВт в каналах петли ВП-1 составляет ~ 1,4÷6,8∙1014 см-2с-1

Максимальное рабочее давление, МПа

4,9

Температура теплоносителя, °С

90

Расход через каналы, м3

30

Мощность одного канала, кВт

500

Количество облучательных каналов

3

Теплоноситель

дистиллят

Эффект реактивности от загрузки-выгрузки облучательного устройства, βэфф

± 0,4

Активность теплоносителя, Бк/л:

по α-частицам

по β-частицам

 

3,7×104

3,7×108

 

 

Высокотемпературная водяная петлевая установка ВП-3 (создание – 1995 год)

Установка ВП-3 предназначена для проведения исследований работоспособности твэлов реакторов различных типов, изучения выхода продуктов деления из негерметичных твэлов и способов удаления их из первого контура, материаловедческих исследований конструкционных и поглощающих материалов.

Параметры: плотность потока быстрых нейтронов с энергией Е > 0,1 МэВ при мощности реактора СМ-3 100 МВт в каналах петли ВП-3 составляет ~ 1,45÷6,8∙1014 см-2с-1

Максимальное рабочее давление, МПа

18,5

Температура теплоносителя, °С

До 320

Расход через каналы, м3

5÷8

Мощность одного канала, кВт

50

Количество облучательных каналов

3

Теплоноситель

дистиллят

Максимальный эффект реактивности от образца, загружаемого в каналы, βэфф

0,4

Максимальный невозмущенный поток, см-2с-1:

тепловых нейтронов

быстрых нейтронов

 

8,1×1014

3,2×1014

Активность теплоносителя, Кu/л:

по α-частицам

по β-частицам

 

5×10-6

3,7×10-3

 

Опытно-экспериментальная петлевая установка для получения йода – 125
(создание – 2005 год)

Опытно-экспериментальная петлевая установка предназначена для облучения газообразного ксенона-124 в ампульном канале реакторе СМ-3 с целью получения йода-125 и состоит из двух функциональных частей:

1. петлевого облучательного устройства (ПОУ);

2. ксенонового стенда.

ПОУ размещено в ячейке отражателя реактора и предназначено для кратковременного облучения ксенона-124 с целью накопления ксенона-125. ПОУ включает ампульный канал, ампулу и трубопровод подачи гелия в корпус канала.

Ксеноновый стенд предназначен для реализации технологии получения радионуклида йода-125, его оборудование размещено в цепочке защитных боксов, основными элементами являются:

  • буфер-ресивер;
  • ловушка конденсационная;
  • ловушка экстракционная;
  • вакуумный пост.

Параметры: плотность потока быстрых нейтронов с энергией Е > 0,1 МэВ при мощности реактора СМ-3 100 МВт в канале для получения йода-125 составляет ~ 1,9∙1013 см-2с-1.

Ловушка нейтронная (создание – 2019 год)

Ловушка нейтронная предназначена для эффективного замедления нейтронов активной зоны РУ СМ-3 и обеспечения высокой плотности потока тепловых нейтронов при облучении размещенных в ней ампул и пеналов со стартовым материалом с целью получения и накопления изотопов трансурановых элементов и радиоактивных нуклидов более легких элементов.

Параметры: плотность потока тепловых нейтронов в нейтронной ловушке активной зоны реактора (в сердечниках мишеней) при мощности реактора СМ-3 100 МВт достигает до 2,5·1015 см-2 с-1.

Количество ячеек для облучения мишеней, расположенных в активной зоне, шт.

из них:

– первый (верхний) уровень загрузки мишеней (через направляющие трубки, верхняя часть которых собрана в плотный пучок и выведена в отверстие плиты механизма перегрузки реактора);

– второй уровень (нижний) загрузки ампул или пеналов с мишенями (ячейки, граничащие с активной зоной, но без вывода трубок в отверстие установочной плиты).

57

41

 

 

16

Материал мишени (ампулы) для накопления радионуклидов

Нержавеющая сталь

Размеры мишени (ампулы), d×h, мм

10×0,4

 

Ампульный канал (создание – 1961 год, модернизация – на постоянной основе)

Ампульный канал предназначен для облучения различных материалов, содержащих не более 2,5 г делящегося изотопа.

Параметры: плотность потока быстрых нейтронов с энергией Е > 0,1 МэВ при мощности реактора СМ-3 100 МВт в ампульных каналах составляет 1,4÷6,8∙1014 см-2с-1.

Максимальная температура образцов, содержащих делящийся изотоп, °С

1 600

Давление в ампулах, МПа

0,5

 

Облучательные устройства (использование – с 2005 года)

Облучательные устройства № 184.05.000.00, 184.09.000.00 и № 84.10.000.00 реактора предназначены для осуществления управляемой цепной реакции деления ядер 235U с целью получения в облучательных ячейках нейтронов различных энергий, а также для накопления радионуклидов или облучения образцов реакторных материалов.

Облучательные устройства № 184.05.000.00 и № 84.09.000.00 загружаются в определенные ячейки активной зоны.

Мишень (ампула) для накопления радионуклидов представляет собой трубку внутрь которой помещается сердечник в виде таблеток из смеси оксида стартового элемента и алюминиевого порошка или из сплава стартового элемента с алюминием, а также специальные ампулы со стартовым материалом.

Параметры: плотность потока быстрых нейтронов с энергией Е > 0,1 МэВ при мощности реактора СМ-3 100 МВт в облучательных устройствах достигает до 2,3∙1014 см-2с-1.

Количество вертикальных каналов облучательного устройства, шт.

4

Внутренний диаметр вертикального канала, мм

12

Размер мишени (ампулы) для накопления радионуклидов или образцов реакторных материалов, d×h, мм

10×0,4

Материал мишени (ампулы) для накопления радионуклидов

Нержавеющая сталь

 

Физическая модель исследовательского реактора СМ
(создание – 1961 год, модернизация – 1968, 1970 годы, за время эксплуатации внесены многочисленные изменения, связанные как с приведением в соответствие с меняющейся компоновкой активной зоны реактора, так и с требованиями нормативных документов по безопасности)

Физическая модель (критстенд) реактора предназначена для определения критических параметров и основных нейтронно-физических характеристик активной зоны реактора СМ. В пределах активной зоны и отражателя геометрические размеры и материальный состав критической сборки соответствуют конструкции реактора СМ.

На критстенде имеется возможность смоделировать все необходимые варианты компоновки основного экспериментального устройства реактора СМ – нейтронной ловушки в его центральной замедляющей полости – в условиях, которые определяются задачами экспериментов. Физическая модель включает в себя системы: управления и защиты, залива замедлителя, электроснабжения, дозиметрического контроля, вентиляции, противопожарной сигнализации, заполнения и подпитки дистиллята, водоснабжения, отопления, спецканализации.

Доступность элементов активной зоны критического стенда предоставляет уникальные возможности для проведения исследований. В экспериментах на физической модели реактора СМ определяют эффекты реактивности при проведении перегрузок топлива, экспериментальных устройств, конструкционных элементов; эффективность органов СУЗ; распределение энерговыделения в активной зоне; распределения и спектральные характеристики потока нейтронов в активной зоне и экспериментальных устройствах и др.

 

Предельное значение мощности, Вт

До 20

Число ТВС активной зоны

До 32 (включая 4 перемещаемые ТВС в подвесках компенсирующих органов)

Сечение ТВС, мм

Наружный размер чехла 69 х 69

Топливо

235U (UO2 диспергированный в медную матрицу)

Обогащение, %

90

Замедлитель

Вода

Отражатель

Бериллий

Размеры активной зоны, мм

420х420 (6х6 ячеек с шагом 70 мм)

Количество органов аварийной защиты, шт.

4

Высота активной зоны, мм

350