Najbardziej zaawansowanym w rozwoju
spośród reaktorów prędkich powielających jest reaktor chłodzony ciekłym
sodem LMFBR. Reaktory sodowe mają trzy obiegi chłodzenia: pierwotny -
zawierający sód radioaktywny, pośredni - zawierający sód nieaktywny, i
wtórny (roboczy) obieg parowo-wodny. W obu obiegach sodowych panuje
niskie ciśnienie co zmniejsza wyraźnie prawdopodobieństwo uszkodzenia
się wymiennika sód-sód i przedostania się radioaktywnego sodu do obiegu
pośredniego. Ze względu na temperaturę topnienia sodu 98°C, urządzenia
obu obiegów sodowych muszą być podgrzewane (także przy wyłączonym
reaktorze), aby nie dopuścić do zestalenia się sodu.
Reaktory sodowe są wykonywane w dwóch
odmianach konstrukcyjnych: basenowej i pętlowej. W układzie basenowym
cały obieg pierwotny (z wymiennikami sód-sód i pompami obiegowymi) jest
umieszczony w dużym zbiorniku (basenie) wypełnionym sodem. Wypływa z
niego do wytwornicy pary sód obiegu pośredniego, po czym wraca z
powrotem. W układzie pętlowym elementy obiegu pierwotnego są
wyodrębnione i umieszczone w osobnych zbiornikach (jak w reaktorach
PWR).
Prace nad reaktorami prędkimi są
prowadzone od ponad 30 lat i doprowadziły do zbudowania wielu reaktorów
prototypowych, z których największy BN-600 o mocy elektrycznej 600 MW
uruchomiono w Biełojarsku (ZSRR) w 1982 r. Pierwszy w pełnej skali
komercjalny reaktor prędki Super Phenix o mocy elektrycznej 1200 MW
został uruchomiony w 1985 r. w elektrowni Creys-Malville we Francji.
Obydwa wymienione reaktory są typu basenowego.
Wszystkie elementy obiegu pierwotnego
reaktora Super Phenix, tj. rdzeń o mocy cieplnej 3000 MW, cztery główne
pompy obiegowe sodowe i osiem wymienników sód-sód, są umieszczone w
cylindrycznym zbiorniku o średnicy 21 m, wykonanym ze stali
austenitycznej. Obieg pośredni stanowią cztery pętle sodowe. Para
przegrzana o parametrach 17,7 MPa i 487°C, wytwarzana w czterech
wytwornicach o wydajności po 340 kg/s napędza dwie turbiny o mocy 600
MW każda.
W centralnej części rdzenia są
umieszczone zestawy paliwowe zawierające 15 - 18% plutonu. Otacza je
płaszcz utworzony z zestawów materiału paliworodnego (zubożony UO2). Podobnie w każdym pręcie paliwowym strefa centralna jest wypełniona pastylkami (UO2 + PuO2), a strefy górna i dolna - pastylkami ze zubożonego UO2.
W ten sposób paliwo w rdzeniu jest ze wszystkich stron otoczone warstwą
materiału paliworodnego. Współczynnik powielania w reaktorze Super
Phenix wynosi 1,18 maksymalne wypalenie 70 MWd/kg (6,08 TJ/kg), a
sprawność ogólna elektrowni 40%.