Конструкция реактора "МАСТЕР-ИАТЭ"

На рисунке 1 приведен эскиз конструкции установки МАСТЕР-ИАТЭ.

В металлическом корпусе установки (1) расположены теплообменник (2) и корпус реактора (4). Разделительная обечайка (3) предназначена для организации естественной циркуляции теплоносителя (вода) и создания подъемного участка. В теплообменнике вода второго контура (контура потребителя) нагревается до 80оС. Циркуляция в контуре потребителя принудительная. Внутри корпуса реактора расположена активная зона, состав которой был выбран для обеспечения контактной теплопроводности и сохранения в реакторе заметной доли тепловых нейтронов. Для этого оказалась подходящей следующая композиция: топливо в виде уран-бериллиевого сплава с добавкой магния. Размеры активной зоны определились допустимыми температурами внутри активной зоны.

Активная зона реактора образована бериллиевыми дисками, которые покрыты нержавеющей сталью по всей поверхности. В дисках просверлены отверстия по треугольной решетке. Отражатели активной зоны выполнены из бериллия. В отверстия вставлены тепловыделяющие элементы (твэл). Для снижения термического сопротивления все внутренние зазоры активной зоны (между таблетками топлива и наружной оболочкой твэла, между твэлами и бериллиевыми дисками, между диском и его чехлом, отражателями и корпусом) заполнены контактным подслоем из магния. Таким образом, реактор представляет собой монолитный блок с высокой теплопроводностью.
В центре реактора расположен канал для размещения поглотителя нейтронов. Мощность от активной зоны путем контактной теплопроводности передается контуру с естественной циркуляцией. Система охлаждения реактора, как показано на Рис. 1, представляет собой замкнутый контур с теплообменником. Поверхность теплообменника и высота подъемного участка выбирались из условия, чтобы температура теплоносителя не превышала температуры кипения. Принудительный расход теплоносителя по контуру потребителя выбирался таким, чтобы температура на входе в контур не превышала 80оС.

Более подробная информация о различных характеристиках реактора МАСТЕР-ИАТЭ приводится в статье Ю.А. Казанского и др. «Саморегулируемый реактор сверхмалой мощности для теплоснабжения «МАСТЕР-ИАТЭ»» (Ядерная Энергетика, стр. 63-71, № 3, 2003).