CANFLEX

CANFLEX — CANDU konstruksiyasidagi yadro reaktorlari uchun ishlab chiqilgan ilg‘or yoqilg‘i to‘plamidir. Uning nomi vazifasidan kelib chiqqan: CANDU FLEXible fueling. U Atomic Energy of Canada Ltd. (AECL) tomonidan Korean Atomic Energy Research Institute (KAERI) bilan hamkorlikda ishlab chiqilgan. Ishlab chiquvchilarning ta’kidlashicha, u tabiiy uran yoki boshqa ilg‘or yadro yoqilg‘i sikllaridan foydalanadigan hozirgi va kelajakdagi CANDU reaktorlari uchun ko‘plab afzalliklarni ta’minlaydi. Bularga yuqoriroq ish va xavfsizlik zaxiralari, elektr stansiyasining xizmat muddatini uzaytirish, iqtisodiy samaradorlikni yaxshilash va quvvatni oshirish kiradi.

Ishlab chiqish va sinovlar tarixi

Ishlab chiqish ishlari 1980-yillarning o‘rtalarida AECL tomonidan boshlangan, 1991-yilda esa KAERI loyihaga qo‘shilgan. Konstruktsiya yakunlangan va reaktordan tashqarida o‘tkazilgan keng qamrovli sinovlar, jumladan mexanik ishqalanish sinovlari, gidravlik oqim sinovlari va kritik issiqlik oqimi tajribalari orqali tasdiqlangan.

1998-yilda Point Lepreau CANDU-6 reaktorida (New Brunswick, Canada) 24 ta CANFLEX-NU to‘plamining namoyishiy nurlantirilishi o‘tkazildi. Natijalar konstruktsiyaning barcha prognozlarini tasdiqladi — mukammal konstruktiv yaxlitlik, kutilgan yonish profillari va me’yoriy standartlarga muvofiqlikni ko‘rsatdi.

Parallel sinovlar Wolsong Unit 1 (South Korea)da ham o‘tkazildi, bunda KAERI Koreyaning ekspluatatsiya sharoitlarida ishlash ko‘rsatkichlarini tekshirish uchun 24 ta CANFLEX-NU to‘plamini nurlantirdi. Ushbu sinovlarning muvaffaqiyati CANFLEX yoqilg‘isining mexanik va yadroviy ko‘rsatkichlarini tasdiqladi hamda uni tijoratlashtirishga yo‘l ochdi.

2000-yillarning boshlariga kelib, CANFLEX-NU reaktorda ishlash uchun to‘liq malakadan o‘tkazilgan edi. Keyinchalik British Nuclear Fuels (BNFL) ilg‘or yoqilg‘i siklida qayta foydalanish uchun CANFLEX-RU ishlab chiqarishini qo‘llab-quvvatlash maqsadida hamkorlikka qo‘shildi.

Yaqinda CANFLEX dasturi AECL (Canada) va KAERI (Korea) o‘rtasidagi yirik hamkorlikni ifodalaydi va NB Power, KHNP hamda CANDU Owners Group (COG) tomonidan qo‘llab-quvvatlanadi. U ilg‘or yoqilg‘i konstruktsiyasini yaratish bo‘yicha yigirma yildan ortiq muvofiqlashtirilgan ilmiy-tadqiqot va tajriba-konstruktorlik ishlarini aks ettiradi, keyingi bosqichlarda esa qayta ishlangan uranni integratsiya qilish bo‘yicha BNFL (UK) ham hissa qo‘shgan.

Xususiyatlari

CANFLEX to‘plami ikkita element o‘lchamiga ega bo‘lgan 43 ta yoqilg‘i elementidan iborat.^[1] Uning diametri taxminan 10 cm (4 dyuym), uzunligi 0,5 m (20 dyuym) va og‘irligi taxminan 20 kg (44 funt) bo‘lib, standart 37 sterjenli to‘plamning o‘rnini bosadi. U ikki xil sterjen diametridan foydalanish orqali yoqilg‘i samaradorligini oshirish uchun maxsus ishlab chiqilgan. Bu umumiy to‘plam quvvati bir xil bo‘lgan holda to‘plamlardagi eng issiq sterjenlarning quvvat ko‘rsatkichini kamaytiradi. Shuningdek, konstruktsiyada yoqilg‘i va uni o‘rab turgan sovutish suyuqligi o‘rtasidagi issiqlik uzatishni yaxshilaydigan maxsus geometriya o‘zgarishlari mavjud. Ushbu yoqilg‘i to‘plamlaridan 24 tasi Canada, New Brunswickdagi Point Lepreau CANDU 6 reaktorida sinovdan o‘tkazildi va natijalar CANFLEX barcha kutilgan ko‘rsatkichlar va me’yoriy talablarga javob berishini ko‘rsatdi.

Bunga erishish uchun CANFLEX to‘plami biroz kattaroq diametrli sterjenlardan (13,5 mm) tashkil topgan yadro atrofida kichikroq diametrli (11,5 mm) sterjenlarning ikkita konsentrik halqasidan foydalanadi. Bu radial quvvat taqsimotini tekislashtiradi va 37 elementli konstruktsiyaga nisbatan maksimal chiziqli quvvatni taxminan 20 % ga kamaytiradi. Geometriyada kritik issiqlik oqimini (CHF) yaxshilovchi elementlar, yoqilg‘i qobig‘ining ichki qismida pellet-qobiq o‘zaro ta’sirini kamaytiruvchi CANLUB grafit qoplamalari hamda issiqlik uzatish va gidravlik barqarorlikni yaxshilash uchun optimallashtirilgan distansiyalovchi va tayanch yostiqchalar konstruktsiyasi mavjud. Natijada kritik issiqlik oqimi (CHF) oshadi va kritik kanal quvvati 4–5 % ga yuqori bo‘ladi, bu qurib qolish zaxiralarini yaxshilaydi va reaktor xavfsizligini oshiradi.

CANFLEX to‘plami mavjud CANDU reaktor kanallari va yoqilg‘i yuklash mashinalari bilan to‘liq mos keladi, reaktor uskunalari yoki qayta yoqilg‘i yuklash tizimlariga hech qanday o‘zgartirish kiritishni talab qilmaydi, shu sababli u amaldagi yoqilg‘i konstruktsiyalarining haqiqiy “to‘g‘ridan-to‘g‘ri almashtiriladigan” varianti hisoblanadi. Uning moslashuvchanligi, shuningdek, tabiiy uran (CANFLEX-NU), biroz boyitilgan uran (CANFLEX-SEU), LWR reaktorlarining ishlatilgan yoqilg‘isidan olingan qayta tiklangan uran (CANFLEX-RU) va bo‘shliq reaktivligi past bo‘lgan yoqilg‘i (CANFLEX-LVRF) kabi turli xil yoqilg‘i turlaridan foydalanish imkonini beradi.

Yoqilg‘i tarkibi va variantlari

CANFLEX-NU: Tabiiy UO₂ dan foydalanadi va bazaviy konstruktsiya hisoblanadi; Canada va Korea reaktorlarida malakadan o‘tkazilgan va namoyish etilgan.
CANFLEX-RU: Qayta ishlangan LWR yoqilg‘isidan olingan qayta tiklangan urandan (≈0,9 % U-235) foydalanadi, bu uranni qayta ishlatish va unga bo‘lgan talabni kamaytirish imkonini beradi.
CANFLEX-SEU: Biroz boyitilgan urandan (≈1,0–1,2 % U-235) foydalanadi, bu yuqoriroq yonish darajasi va yoqilg‘i sikli xarajatlarining kamayishini ta’minlaydi.
CANFLEX-LVRF: Manfiy bo‘shliq reaktivligi uchun optimallashtirilgan taxminan 1 % boyitilgan UO₂ dan foydalanadi va Bruce Power kompaniyasining xavfsizlikka yo‘naltirilgan yoqilg‘i dasturi uchun ishlab chiqilgan.

Tadqiqotlar shuni ko‘rsatdiki, CANFLEX-RU yoki CANFLEX-SEU yoqilg‘ilari standart tabiiy uran yoqilg‘isiga nisbatan 1,7 baravargacha yuqoriroq yonish darajasiga erishishi mumkin, bunda harorat va bo‘shliq koeffitsiyentlari yanada manfiy bo‘lib, umumiy xavfsizlikni oshiradi.

Qo‘llanilishi va reaktor bilan integratsiyasi

Ushbu yoqilg‘i to‘plamlaridan 24 tasi Canada, New Brunswickdagi Point Lepreau CANDU 6 reaktorida sinovdan o‘tkazildi va natijalar CANFLEX barcha kutilgan ko‘rsatkichlar va me’yoriy talablarga javob berishini ko‘rsatdi. Xuddi shunday namoyishiy sinovlar South Koreadagi Wolsong Unit 1da ham o‘tkazilib, CANFLEXning mexanik mustahkamligi, yaxshilangan issiqlik uzatishi va yuqoriroq xavfsizlik zaxiralarini tasdiqladi.

Bruce Nuclear Generating Station 2006-yilda o‘z reaktorlarini CANFLEX yoqilg‘isiga o‘tkazishini e’lon qildi.[2] Ushbu tashabbus doirasida Bruce Power ijobiy bo‘shliq reaktivligini kamaytirish va xavfsizlikni oshirish uchun CANFLEX geometriyasini biroz boyitilgan uranga moslashtirgan Low-void-reactivity Fuel (LVRF) loyihasini ishga tushirdi. Bu reaktordan tashqarida o‘tkazilgan keng qamrovli sinovlar, namoyishiy nurlantirishlar va to‘liq me’yoriy ko‘rib chiqishlarni o‘z ichiga olgan.

CANFLEX shuningdek, ilg‘or CANDU reaktor konstruktsiyalarida (ACR) va toriy–uran aralash oksidli (Th-MOX) yoqilg‘ilarida foydalanish uchun baholangan bo‘lib, kelajakdagi yoqilg‘i sikllari uchun uning moslashuvchanligini namoyish etdi.

Shuningdek qarang

Manbalar

↑ Inch, Wayne W. R.; Thompson, Paul D.; Cormier, Mike A.; Suk, Ho Chun (18–20 April 2000). [[1](https://www.nrc.gov/docs/ML0334/ML033450055.pdf) "Demonstration Irradiation of CANFLEX in a CANDU 6 Power Reactor"]. 15th KAIF/KNS Annual Conference. [2](https://www.nrc.gov/docs/ML0334/ML033450055.pdf).

Qo‘shimcha o‘qish

[[3](http://www.cna.ca/english/files/Climat%Change/reducingcostcandusystem.pdf) Development of CANFLEX-NU Fuel as a CANDU Advanced Fuel]^{[sayt ishlamaydi]}

Andoza:Nuclear Technology

Andoza:Nuclear-tech-stub

[1] Inch, Wayne W. R.; Thompson, Paul D.; Cormier, Mike A.; Suk, Ho Chun (18–20 April 2000). [[1](https://www.nrc.gov/docs/ML0334/ML033450055.pdf) "Demonstration Irradiation of CANFLEX in a CANDU 6 Power Reactor"]. 15th KAIF/KNS Annual Conference. [2](https://www.nrc.gov/docs/ML0334/ML033450055.pdf).

[1]