УСТАНОВКА "ЛАВА-Б"

Установка предназначена для экспериментального моделирования процессов развития и последствий тяжелой аварии водоохлаждаемых энергетических реакторов, связанной с расплавлением активной зоны и стеканием расплава в нижний объем корпуса или шахту реактора (аварий с потерей теплоносителя LOCA, реактивностных аварий RIA и др.), на реакторных и нереакторных стендах.

Для проведения таких экспериментов в 1994-2003г. был создан стенд, который включал в себя в разные годы следующие экспериментальные установки: "Слава", "Лава", "Лава-МИ" и "Лава-Б", а также системы, обеспечивающие их функционирование. Существующая в настоящее время установка "Лава-Б" позволяет получить кориум общей массой до 60кг с температурой выше 3000ºС.

Установка «Лава-Б»                        Кассета

Пультовая стенда

На экспериментальных установках стенда в рамках темы были проведены следующие эксперименты:

• эксперименты по получению расплава и перемещения его к исследуемым объектам;

• эксперименты по исследованию взаимодействия расплава с “сухой” бетонной ловушкой;

• эксперименты по исследованию взаимодействия расплава с водой;

• эксперименты по исследованию взаимодействия расплава с водой и бетоном, при условиях подачи охлаждающей воды на поверхность расплава (находящегося в бетонной ловушке) и имитации остаточного тепловыделения в расплаве;
• эксперименты по исследованию взаимодействия расплава с материалом модели днища, при условиях подачи воды на охлаждение внешней поверхности модели днища и имитации остаточного тепловыделения в расплаве.

В 2000-2004 годах на установке «Лава-Б» были проведены эксперименты по исследованию взаимодействия кориума с материалом модели днища при различных условиях охлаждения водой и индукционном и электродуговом способах нагрева расплава, имитирующих остаточное энерговыделение.
Получена качественная и количественная информация, необходимая для прогнозирования процесса развития тяжелой аварии и выработки мер по ограничению и локализации последствий этой аварии.

УСТАНОВКА «Eagle»

Одним из возможных путей исключения появления повторной критичности топлива реактора является включение в конструкцию ТВС трубной структуры, которая обеспечивает управляемое перемещение расплавленного топлива. ТВС такого типа получили название FAIDUS (Fuel Assembly with Inner Duct Structure).
Внереакторная установка «EAGLE» предназначена для экспериментальной отработки возможности создания активной зоны ядерного реактора, исключающей повторную критичность в результате тяжелой аварии с расплавлением топлива.
Результаты внереакторных экспериментов необходимы для оптимизации конструкции экспериментального канала с трубной структурой для проведения экспериментов на реакторе ИГР.

Установка позволяет получить ~26 кг расплавленной композиции, состоящей из высокотемпературных окислов (UO2, ZrO2) и нержавеющей стали при температуре ~3000°С, или ~15 кг имитатора кориума из окиси алюминия (Al2O3) при температуре ~2200°С, которая по ряду теплофизических свойств близка к реальному расплаву топлива активной зоны реактора.

Результаты внереакторных экспериментов:

• эксперименты по получению расплава с диоксидом урана (UO2)
• эксперименты по перемещению кориума с диоксидом урана (UO2) по сливной трубе
• эксперименты по перемещению имитатором топлива из спеченной окиси алюминия по трубе, заполненной натриевым теплоносителем.

В настоящее время экспериментальным путем подтверждена принципиальная возможность направленного перемещения расплава ТВС активной зоны реактора по трубопроводу, заполненному натриевым теплоносителем. Получены предварительные результаты. Выводы о возможности создания ТВС типа FAIDUS будут сделаны после завершения программы экспериментов с натрием.

Установка ЛИАНА

Экспериментальная установка ЛИАНА для исследований взаимодействия изотопов водорода с материалами в условиях реакторного излучения.

Испытательная установка ЛИАНА разработана для исследований высокотемпературных процессов диффузии изотопов водорода в конструкционных материалах ТЯЭУ в условиях излучения реактора ИВГ.1М.

Основной целью проводимых исследований на установке ЛИАНА является изучение поведения изотопов водорода (и определение таких параметров взаимодействия как коэффициенты диффузии, проницаемости, растворимости ) в материалах первой стенки и дивертора в условиях приближенных к условиям их реальной работы, т.е. при одновременном воздействии изотопов водорода, температуры и реакторного излучения.

Основные технические характеристики

Температурный интервал исследований...............................................................500...1300 K

Давление изотопов водорода на входной стороне образца............................10²...10⁶ Pa

Давление изотопов водорода на входной стороне образца............................10^-4...10^-7 Pa

Установка ВИКА

Экспериментальная установка «ВИКА» для исследований накопления и выделения изотопов водорода из облученных материалов

Испытательная установка ВИКА разработана для термодесорбционных внереакторных исследований конструкционных материалов ЯР И ТЯР.

Технические характеристики установки

Интервал рабочих температур, ⁰С................................................................................................................20-1500

Давление в рабочем объеме камеры при 1500 ⁰С, Па................................................................................10^-5

Точность автоматического поддержания температуры относительно заданной, ⁰С..............................± 0,5

Диапазон скоростей линейного подъема температуры, ⁰С/мин...............................................................2 – 100

Краткий объем исследований

На экспериментальных установках ЛИАНА и ВИКА были проведены исследования (как внереакторные, так и реакторные) следующих материалов: бериллий различных марок (ТВ-56, ТШГ56, ДВ-56, ТГП-56, ТИП-56) изготовленный на Ульбинском металлургическом, графиты (RG-T, MPG-8), молибден, нержавеющие стали (Х18Н10T, Х16Н15), малоактивируемые стали и сплавы (V4Cr4Ti, V6Cr5Ti, MANET, F82H, SS316IG), медная бронза (Cu+1%Cr+0.1%Zr), двойная система Be/Cu и тройная система Be/Cu/нержавеющая сталь, которые рассматриваются как кандидатные материалы для термоядерных энергетических установок (ТЯЭУ).