Архив статей журнала
Представлена информация об основных конструкторских решениях, принятых в ходе реализованного в АО «ГНЦ НИИАР» инвестиционного проекта Госкорпорации «Росатом» по модернизации активной зоны исследовательского реактора СМ-3. Основными целями модернизации реактора СМ-3 являлись создание новой активной зоны с улучшенными экспериментальными характеристиками и проведение замены конструкций активной зоны для продления срока эксплуатации реактора. Описаны особенности модернизированной центральной зоны уникальной научной установки – высокопоточного реактора СМ-3, выполнен сравнительный анализ ее характеристик с конструкцией,находившейся в эксплуатации с 1993 по 2019гг. В новой нейтронной ловушке удалось расположить за счет эффективного использования полезного объема 57 ячеек со сверхвысокой плотностью потока нейтронов для облучения мишеней вместо 27-ми ячеек в старой конструкции за счет исключения из конструкции активной зоны центрального компенсирующего органа (ЦКО) и создания новых органов аварийной защиты с совмещением функций ЦКО. Рассмотрены пути решения проблем, возникавших на всех стадиях реализации проекта, включая демонтаж, транспортировку и размещение на длительное хранение выработавших ресурс элементов, создание новой центральной зоны и ее установку в корпус реактора. Опыт эксплуатации реактора с новой активной зоной подтвердил правильность разработанных технических решений и продемонстрировал эксплуатационную надежность и безопасность эксплуатации реактора СМ-3.
Высокопоточный материаловедческий реактор СМ-3 с максимальной плотностью потока нейтронов до 5·1015 с–1× см–2 пущен в эксплуатацию в 1961 г. В период с июля 2019 г. по октябрь 2020 г. была проведена радикальная модернизация реактора с заменой всех внутрикорпусных устройств. Основная научно-техническая идея работ заключалась в кардинальном изменении компоновки активной зоны с двукратным увеличением объема нейтронной ловушки и количества экспериментальных ячеек со сверхвысокой плотностью потока нейтронов. Фактически модернизация представляла собой создание абсолютно новой конструкции активной зоны реактора СМ-3 со значительно улучшенными экспериментальными характеристиками, позволяющими расширить направления научных и прикладных исследований. Создана новая компоновка активной зоны на основе новых конструкций нейтронной ловушки, рабочих органов, исполнительных механизмов и новой аппаратуры системы управления и защиты реактора. Значительно улучшены экспериментальные характеристики реактора, количество ячеек в нейтронной ловушке возросло с 27-ми до 57-ми, возможность наработки трансплутониевых элементов и радионуклидов высокой удельной активности увеличилась в 1,8 раза Существенно улучшена надежность и безопасность эксплуатации, обеспечено продление срока службы реактора, по меньшей мере, до 2040 г. Описаны основные научно-технические решения, содержание и результаты работ по модернизации реактора СМ-3.