प्रगत भारी पानी रिएक्टर (एएचडब्ल्युआर) का अभिकल्प और विकास प्रगत सुरक्षा विशेषताओं और वाणिज्यिक परमाणु ऊर्जा के उत्पादन के लिए थोरियम के उपयोग को प्रदर्शित करने के लिए किया गया है एएचडब्ल्युआर एक 300 मेगावाट का, ऊर्ध्वाधर दाब ट्यूब प्रकार, क्वथन हल्का पानी शीतित और भारी पानी विमंदित परमाणु रिएक्टर है। इसमें कई निष्क्रिय सुरक्षा सुविधाओं और अंतर्निहित सुरक्षा विशेषताओं को शामिल किया गया है जिसमें कई तरह की प्रणालियाँ शामिल हैं उनमें से कुछ अपनी तरह की पहली (FOAK) है। इसके अतिरिक्त, एएचडब्ल्यूआर प्रक्रम भाप और अपशिष्ट उष्मा का उपयोग करके विलवणीकृत पानी का उत्पादन करेगा।

थोरियम उपयोगीकरण

भारत में यूरेनियम भंडार सीमित हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर थोरियम भंडार हैं, जो भारत की दीर्घकालिक स्थिरता और ऊर्जा सुरक्षा प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। भारत के त्रिचरणीय परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम में, एएचडब्ल्यूआर व्यावसायिक परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए एक प्रवेश द्वार के रूप में कार्य करेगा। यह थोरियम ईंधन चक्र के सभी पहलुओं पर प्रौद्योगिकियों को शुरू करने में मदद करेगा।

एएचडब्ल्युआर ईंधन

एएचडब्ल्युआर ईंधन के रूप में (Th, 233U)MOX और (Th, Pu)MOX का उपयोग करता है और यह 233U में आत्मनिर्भर है। कोर में 225 मिमी के वर्ग अंतराल में व्यवस्थित कुल 513 जालक स्थान शामिल हैं। कोर में 452 शीतलक चैनल समुच्चय, 8 अवशोषक छड़ें, 8 नियामक छड़ें, 8 वेशिका छड़ें और 37 उपविरामक छड़ें शामिल हैं। ईंधन गुच्छ में बाहरी वलय (ring) में चौबीस (Th, 233U) MOX पिन और केंद्र में एक विस्थापन छड़ के साथ आंतरिक और मध्य वलय (ring) में तीस (Th, Pu) MOX पिन हैं। चित्र 2 एएचडब्ल्युआर के ईंधन गुच्छ का विवरण देता है।

एएचडब्ल्युआर रिएक्टर प्रणाली का संक्षिप्त विवरण

एएचडब्ल्युआर एक 300 मेगावाट का, ऊर्ध्वाधर दाब ट्यूब प्रकार, क्वथन हल्का पानी शीतित और भारी पानी विमंदित परमाणु रिएक्टर है। मुख्य उष्मा अभिगमन तंत्र सामान्य संचालन, शट डाउन और आकस्मिक स्थितियों के दौरान प्राकृतिक परिसंचरण में निष्क्रिय मोड में कोर से उष्मा को हटा देता है। शीतक हानि दुर्घटना (एलओसीए) के मामले में, आपाती क्रोड शीतन प्रणाली (ईसीसीएस) निष्क्रिय तरीकों से सक्रिय होती है और पानी को सीधे शीतलक चैनलों के अंदर और ईंधन पिन पर इंजेक्ट करती है। रिएक्टर सुरक्षा प्रणाली में दो स्वतंत्र द्रुतकारी शटडाउन सिस्टम शामिल हैं। शटडाउन सिस्टम-1 (एसडीएस-1) यांत्रिक शट-ऑफ रॉड्स पर आधारित है और शटडाउन सिस्टम-2 (एसडीएस-2) विमंदक में द्रव विष इंजेक्शन पर आधारित है। रिएक्टर में कई निष्क्रिय सुरक्षा प्रणालियाँ हैं जिनकी चर्चा अगले भाग में की गई है।

एएचडब्ल्युआर के मुख्य अभिकल्प (Design) लक्षण

रिएक्टर थर्मल आउटपुट	920 MWth
विद्युत संयंत्र उत्पादन, सकल	304 MWe
प्राथमिक शीतलक	क्वथन हल्का पानी
विमंदक	भारी पानी
ईंधन सामग्री	(Th, 233U)MOX and (Th, Pu)MOX
ईंधन असेंबलियों की संख्या	225 मिमी की पिच पर 452
शीतलक चैनल (ऊर्ध्वाधर दाब ट्यूब डिजाइन)	PT: Zr-2.5%Nb-20% शीत कार्य CT: Zr-4
ईंधन का औसत डिस्चार्ज बर्न-अप	38000 MWd/T
सक्रिय क्रोड ऊंचाई 3.5 मीटर	3.5 m (कैलेंड्रिया - ID 6900 x 5000 HT)
रिएक्टर संचालन दबाव	70 bar
क्रोड शीतन इनलेट तापमान	532.5 K (259.5 °C)
क्रोड शीतन आउटलेट तापमान	558 K (285 °C)
औसत निकास गुणवत्ता	19 %
गैर-विद्युत अनुप्रयोग	विलवणन  - 2650 m3/day
जीवन अभिकल्प	एएचडब्ल्यूआर का सुरक्षा सिद्धांत

एएचडब्ल्यूआर का सुरक्षा सिद्धांत

एएचडब्ल्यूआर की अंतर्निहित सुरक्षा विशेषताएँ:

एएचडब्ल्यूआर की अंतर्निहित सुरक्षा विशेषताएँ:

• अभिक्रियता का ऋणात्मक ईंधन तापमान गुणांक
• अभिक्रियता का ऋणात्मक शक्ति गुणांक/li>
• ऋणात्मक शीतलक रिक्त अभिक्रियता गुणांक
• दो छड़ों के बिना भी पर्याप्त शटडाउन मार्जिन
• प्राकृतिक परिसंचरण द्वारा ऊर्जा निष्कासन की सुविधा के लिए कम विशिष्ट शक्ति
• बेहतर थर्मल मार्जिन के लिए ईंधन क्लस्टर में रेडियल ग्रेडिंग और अक्षीय ग्रेडिंग (बॉटम पीकिंग) जैसी ईंधन डिजाइन विशेषताएं
• पारंपरिक विशेषताएं जैसे दोहरा नियंत्रण, आपातकालीन योजना क्षेत्र आदि।
• उच्च तापीय चालकता, निम्न तापीय प्रसार गुणांक, उच्च विशिष्ट गर्मी, उच्च गलनांक, निम्न विखंडन गैस निर्मुक्ति विशेषताओं और उच्च बर्नअप पर बेहतर आयामी स्थिरता के कारण थोरियम मजबूत परमाणु ईंधन के रूप में है।

बीएआरसी के विभिन्न प्रभागों और समूहों में कई परीक्षण सुविधाएं स्थापित की गई हैं, जिसमें एएचडब्ल्यूआर के डिजाइन और सुरक्षा पहलुओं को निर्णायक रूप से मान्य करने के लिए व्यापक प्रयोग किए गए हैं।