全球首座铅冷快中子核反应堆

建设迎来里程碑时刻

俄罗斯BREST-OD-300第四代铅冷快中子核反应堆是全球首座快中子铅冷反应堆。近日，该反应堆底板和安全壳下层已经安装完毕，这标志着反应堆建设迎来里程碑时刻。

反应堆底板重165吨，于2022年9月分两块运抵达现场，并在现场完成组装。底板用于平衡反应堆容器部件对地基的荷载。地基板混凝土已于2021年8月完成浇筑。反应堆容器的第一部分，即安全壳的下层，也已装入反应堆竖井。

BREST-OD-300核反应堆是俄罗斯原子能公司（Rosatom）的Proryv（或称“突破”）项目的一部分，该项目旨在实现封闭式核燃料循环。这台300兆瓦的机组将成为西伯利亚联合化工厂试点示范能源综合体（Pilot Demonstration Energy Complex）的主要设施。该综合体将展示现场封闭式核燃料循环场景，配有一个制造/再制造混合铀钚氮化物核燃料设施，以及一个旧燃料后处理设施。

燃料生产设施和辐照燃料后处理模块计划分别于2023年和2024年建成，BREST-OD-300反应堆预计将于2026年开始运行。

BREST-OD-300反应堆装置和项目团队的总设计师Vadim Lemekhov表示：“与传统的轻水 VVER 热反应堆不同，BREST铅冷快中子反应堆采用整体布局，且并非全金属结构，而是金属混凝土结构，带有金属腔，用于容纳主要电路设备。在施工过程中，混凝土填料会逐渐填满空腔之间的空间。此外，BREST容器体积更大，只能分部件交付，而且只能在施工现场完成最终组装。”

BREST-OD-300这类快中子反应堆能够利用传统反应堆燃料循环中副产品（如钚）作为燃料，且能生产超出消耗量的潜在燃料。俄罗斯燃料公司TVEL表示，该反应堆可从同位素铀238中复制钚239，并将其作为主要能量成分。俄罗斯原子能公司表示，由于约99%的天然铀是铀238，引进此类技术将成倍提高天然铀的效率。

根据世界核协会关于快中子反应堆的资料文件，BREST 快中子反应堆主冷却剂为铅，温度为540℃，并配有超临界蒸汽发生器。该反应堆使用铀和氮化钚混合燃料，没有铀包层，不会产生武器级钚，所以其本质上是安全的，该反应堆所有的裂变反应都在堆芯中进行，燃料循环周期为5-6年，部分补充燃料的时间约为 10 个月。使用过的燃料可以通过现场设施实现无限循环利用。氮化燃料已在BN-600反应堆中完成测试，燃烧率达到 7.4%。

该示范核反应堆运行初期将重点关注性能，计划10 年左右后转向商用。按照计划，如果这台300兆瓦的机组取得成功，随后将推出1200 兆瓦的BR-1200机组。

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