|
'''Графи́то-га́зовый я́дерный реа́ктор''' (ГГР) — [[корпусной ядерный реактор|корпусной]] [[ядерный реактор]], в котором [[Замедление нейтронов|замедлителем]] служит [[графит]], [[Теплоноситель|теплоносителем]] — газ ([[гелий]], [[углекислый газ]], и пр.). По сравнению с [[ксенонВодо-водяной ядерный реактор|ВВР]] и пр.)[[Графито-водный ядерный реактор|ГВР]], реакторы с газовым теплоносителем наиболее безопасны. Это объясняется тем, что газ практически не поглощает [[нейтрон]]ы, поэтому изменение содержания газа в реакторе не влияет на [[Реактивность ядерного реактора|реактивность]].
== Конструкция ==
[[Файл:SAFE-30 Reactor.png|мини|286x286пкс|Испытание газового реактора NASA. На фотографии виден испытательный стенд с открытой активной зоной реактора [[Safe affordable fission engine|SAFE-30]], видны раскаленные трубки с ураном, которые обдуваются на стенде.]]
В Великобритании работает несколько [[АЭС]] с ГГР, тепло от которых отводится углекислым газом. Оболочки [[Тепловыделяющий элемент|ТВЭЛов]] и каналы в ГГР изготовляют из сплавов [[магний|магния]], слабо поглощающих нейтроны. Это позволяет использовать в качестве ядерного топлива природный и слабообогащённый уран. Углекислый газ прокачивают через реактор под давлением 10—20 атм. Его температура на выходе — около 400 °C. Удельная мощность реактора составляет всего 0,3—0,5 кВт/кг, то есть примерно в 100 раз меньше, чем в ВВР и ГВР. В усовершенствованных ГГР оболочки из сплава магния заменены оболочками из [[нержавеющая сталь|нержавеющей стали]], а природный уран — [[диоксид урана|диоксидом урана]]. Такие изменения в конструкции ТВЭЛа позволили повысить температуру углекислого газа на выходе до 690 °C, удельную мощность — примерно в 3,5 раза, а [[Коэффициент полезного действия|КПД]] АЭС — до 40 %.
== Преимущества ==
По сравнению с [[Водо-водяной ядерный реактор|ВВР]] и [[Графито-водный ядерный реактор|ГВР]], реакторы с газовым теплоносителем наиболее безопасны. Это объясняется тем, что газ практически не поглощает [[нейтрон]]ы, поэтому изменение содержания газа в реакторе не влияет на [[Реактивность ядерного реактора|реактивность]].
Заполнение газового реактора [[Благородные газы|инертными газами]] как [[гелий]] и [[ксенон]] исключает возможность вступления теплоносителя в химические реакции с корпусом и деталями реактора, поэтому для газовых реакторов нет необходимости борьбы с коррозией как и с образованием шлаков в теплоносителе.
Газы как теплоноситель имеют очень низкую массу, поэтому газовые реакторы удается создать довольно миниатюрными и легкими как мобильный космический реактор [[Safe affordable fission engine]].
== Недостатки ==
Сравнительно низкая теплоемкость газа относительно других носителей требует либо создания в реакторе высокого давления газа, что делает его громоздким, либо использовать очень быструю циркуляцию газа с интегрированной газовой турбиной как в [[Safe affordable fission engine]]. Последнее техническое решение также требует применения технически сложных и дорогих [[Газовая турбина|сверхкритических турбин]].
Кроме этого, часто требуется применение газовых турбин "закрытого цикла" как в [[Safe affordable fission engine]] на базе [[Цикл Брайтона|Цикла Брайтона]] с охлаждением и возвратом отработанного и охлажденного газа обратно в реактор. В проекте [[Плутон (проект)|Плутон]] был применен прямоточный газовый реактор с турбиной открытого типа, но это является исключением для специфических реакторных установок для летальных аппаратов, где допустим радиоактивный выхлоп.
== См. также ==
* [[Магнокс]]
* [[Улучшенный реактор с газовым охлаждением|AGR]]
* [[Модульный гелиевый реактор|GT-MHR]]
* [[Safe affordable fission engine]]
== Литература ==
| 