ГНУ "ОИЭЯИ-Сосны" НАН Беларуси

Лаборатория экспериментальной физики и ядерной безопасности реакторных установок # 33

Заведующий лабораторией:

СИКОРИН Святослав Николаевич

E-mail: sikorin@sosny.bas-net.by

Тел.: +375 (17) 373-48-14; +375 (17) 395-18-59

Факс: +375 (17) 374-83-35

История создания:

Это одна из самых первых лабораторий. Она была создана в 1962 году по инициативе академика АН БССР А. К. Красина в составе отделения атомной энергетики Института тепло- и массообмена АН БССР с целью разработки критических стендов и проведения на них экспериментальных исследований по физике ядерных реакторов различного назначения и базирования. При образовании в 1965 году Института ядерной энергетики АН БССР лаборатория вошла в его состав. В результате реорганизации этого учреждения в 1992 году лаборатория вошла в состав Института проблем энергетики НАН Беларуси. С 2001 года – в составе ГНУ «Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны» НАН Беларуси. Название лаборатории неоднократно менялось, происходили реорганизации, из ее состава выделялись отдельные подразделения, но основное направление работ оставалось прежним. С 2007 года – лаборатория экспериментальной физики и ядерной безопасности реакторных установок. Заведующим лабораторией с момента ее образования и в течение длительного времени был к.т.н., профессор О. И. Ярошевич. Сейчас лабораторию возглавляет С. Н. Сикорин.
В настоящее время в лаборатории имеются критические стенды «Гиацинт» и «Кристалл», а также комплекс аппаратно-программных средств для проведения экспериментальных исследований по физике и безопасности при разработке ядерных реакторов различного назначения и базирования.

Основные направления научных исследований:

• разработка методик измерений и расчетов нейтронно-физических характеристик ядерных реакторов и критических сборок;
• измерение и расчет нейтронно-физических характеристик ядерных реакторов и критических сборок;
• разработка и создание аппаратно-программных средств контроля и диагностики реакторных установок;
• разработка перспективных ядерных реакторов различного назначения;
• разработка ядерных энергетических установок различного назначения и базирования;
• проектирование, создание, эксплуатация и вывод из эксплуатации критических стендов различного назначения;
• разработка, создание, эксплуатация и вывод из эксплуатации измерительных приборов, устройств и установок для экспериментальных исследований на критических сборках и ядерных реакторах;
• проектирование, эксплуатация и вывод из эксплуатации хранилищ делящихся материалов и источников ионизирующих излучений;
• разработка методов и создание аппаратно-программных средств неразрушающего контроля содержания делящихся и поглощающих материалов в тепловыделяющих элементах, тепловыделяющих сборках и других элементах активных зон ядерных реакторов;
• научно-техническое обоснование развития атомной энергетики и создания многофункционального исследовательского реактора в Республике Беларусь;
• экспертиза материалов проектов реакторных установок и атомных станций в части обеспечения ядерной и радиационной безопасности, систем безопасности и управления технологическими процессами;
• разработка и согласование с органами государственного управления Республики Беларусь нормативных документов в области атомной энергетики;
  развитие научно-технических связей с ведущими научными ядерными центрами ближнего и дальнего зарубежья и другое.

За прошедшие годы на критических стендах лаборатории было создано и исследовано более 100 урансодержащих критических сборок с различным материальным составом, структурной схемой и целевым назначением, в том числе:

• однородные гетерогенные уран-водные гексагональные и квадратные решетки из цилиндрических твэлов 10, 36 и 75% обогащения с водяным отражателем и поглотителями в виде кадмиевых проволок и борных пластин, а также без поглотителей;
• однородные гетерогенные уран-водные гексагональные решетки из шестигранных кассет с цилиндрическими твэлами 21 и 36% обогащения с водяным, гидридциркониевым, бериллиевым и стальным отражателями, содержащие поглотители в виде кадмиевых проволок и борных пластин, а также без них;
• однородные гетерогенные уран-полиэтиленовые гексагональные решетки из цилиндрических твэлов 75% обогащения с полиэтиленовым отражателем;
• однородные гетерогенные уран-водные гексагональные решетки из цилиндрических твэлов 75% обогащения с водяным отражателем;
• однородные гетерогенные уран-водные гексагональные решетки из цилиндрических твэлов 75% обогащения с центральной областью в виде вихревой камеры с шариковыми твэлами малого диаметра 90% обогащения и водяным отражателем;
• однородные гетерогенные уран-гидридциркониевые гексагональные решетки из шестигранных кассет с цилиндрическими твэлами 21 и 36% обогащения с гидридциркониевым, бериллиевым и стальным отражателями, содержащие поглотители в виде кадмиевых проволок и борных пластин, а также без них;
• неоднородные гетерогенные многозонные уран-водные и уран-гидридциркониевые гексагональные решетки из шестигранных кассет с цилиндрическими твэлами 21, 36 и 45% обогащения, борными поглощающими пластинами, борными и европиевыми поглощающими стержнями, водяным, гидридциркониевым, бериллиевым и стальным отражателями;
• неоднородные гетерогенные многозонные быстро-тепловые уран-содержащие размножающие системы с центральной зоной без замедлителя из цилиндрических твэлов с обогащением 36 и 90%, периферийной уран-полиэтиленовой квадратной решеткой из цилиндрических твэлов 10% обогащения и полиэтиленовым отражателем;
• однородные и неоднородные гетерогенные одно- и многозонные быстрые урансодержащие решетки из шестигранных кассет без замедлителя с цилиндрическими твэлами 36 и 90% обогащения, борными поглощающими стержнями, бериллиевым и стальным отражателями.

Эти эксперименты на критических сборках выполнялись для изучения вопросов физики и безопасности разрабатываемых реакторов (различных вариантов активных зон реактора передвижной АЭС «Памир-630Д», реактора на быстрых нейтронах опытно-промышленной АЭС «БРИГ-300», реактора с быстрорезонансным спектром нейтронов ПВЭР и др.). Также наработки использовались для тестирования математических кодов и библиотек ядерных данных, применявшихся для расчета разрабатываемых реакторных установок.
После аварии на Чернобыльской АЭС проводились работы по оценке ядерной безопасности расплавленных топливосодержащих масс в помещениях аварийного энергоблока, а также по определению уровней радиоактивного загрязнения территории Беларуси и контролю радиоактивного загрязнения продуктов питания. Кроме того, рассматривалась также возможность использования подземных атомных станций электро- и теплоснабжения на базе корабельных ядерных технологий для обеспечения электроэнергией и теплом объектов в различных регионах республики. Осуществлялись проработки реакторов с активной зоной на основе шариковых твэлов малого диаметра (микротвэлов). Выполнялись работы по выбору проекта АЭС для строительства в Беларуси. Осуществлялись подготовка и вывоз на переработку в Российскую Федерацию отработавшего ядерного топлива исследовательского реактора ИРТ-М и передвижной АЭС «Памир-630Д». Проводятся исследования в обоснование разработки диагностического комплекса аппаратно-программных средств для измерения эффектов реактивности и нейтронной шумовой диагностики оборудования реакторной установки АЭС. Рассматривается возможность строительства в Республике Беларусь нового исследовательского реактора.