Главная - Теория АЭС - HTR с ториевым топливом
HTR с ториевым топливом
АЭС - Теория АЭС

htr с ториевым топливом

HTR, пожалуй, единственный реактор, который изначально проектировался под использование ториевого топлива. Уран-233 в отличие от плутония-239 обладает очень хорошими ядерно-физическими свойствами в спектре HTR:

U-233

U-235

Pu-239

Pu-241

nэфф

2,29

2,05

1,80

2,18

Высокое значение nэфф для урана-233 позволяет в HTR достигнуть высокого уровня конверсии и, следовательно, лучше использовать природные топливные ресурсы в сравнении с урановым или уран-плутониевым топливными циклами. Но так как торий в сравнении с природным ураном не содержит делящихся компонент, и его сечение поглощения нейтронов в »2 раза превышает аналогичное значение для урана-238, то в свежую загрузку ториевого топлива HTR должен вводиться делящийся материал (U-235 или Pu).

В начале в HTR использовался открытый топливный цикл с высоким обогащением (HEU) по урану-235 (»93%), оптимизированный на большую глубину выгорания топлива (до 100 Гвт•сут/т). Равновесная концентрация урана-233, когда он начинает вносить достаточный вклад в число делений в реакторе, достигается при глубине выгорания »25 ГВт•сут/т. Расчеты показали, что при глубине выгорания топлива, равной 100 ГВт•сут/т, открытый HEU – топливный цикл обеспечивает ту же потребность в природном уране, что и замкнутый уран-плутониевый цикл LWR с возвратом в цикл невыгоревшего урана и плутония.

В этом топливном цикле остаточное обогащение по урану-235 в выгоревшем топливе составляет »52%, что значительно превышает рекомендации INFCE (International Fuel Cycle Evaluation groop) в связи с проблемой несанкционированного распространения ядерных материалов:
233U < 12%; 235U < 20%; 239+241Pu < 50%.

В связи с этим были изучены другие открытые топливные циклы, в частности, рассматривались:
(U+Th)O2 топливный цикл среднего обогащения (»20%) по урану-235 (MEU-цикл);
урановый топливный цикл малого обогащения (»8%) по урану (LEU-цикл).
Оценки показывают, что эти топливные циклы более или менее эквивалентны по расходам топлива и не имеют каких-либо заметных различий по процедурам фабрикации и захоронения отработавших топливных элементов.

Однако в открытом топливном цикле возможные преимущества урана-233 не могут проявиться в полной мере. Лучшая экономичность ториевого топливного цикла достигается в закрытом U-Th цикле при среднем обогащении по урану-235 (MEU-цикл). Переработка выгоревшего топлива с малым обогащением по урану-235 (LEU-цикл) не вызывает практического интереса, так как в этом цикле нарабатывающееся топливо активно выгорает.

Известно, что технология переработки требует химического разделения урана (или плутония) от продуктов деления и других материалов. Но до тех пор, пока не будет достигнут значительный прогресс в развитии промышленной технологии разделения изотопов, возможность разделения делящихся (уран-233, 235), радиотоксичных (уран-232) и нейтроннодефицитных (уран-236) изотопов одного и того же элемента затруднительна. Поэтому с увеличением числа рециклов топлива в нем накапливаются изотопы, затрудняющие рецикл топлива и снижающие его эффективность.

Стоит отметить, что преимущества использования тория в HTR достигаются не только благодаря более эффективному использованию уран-ториевого топлива за счет хорошей нейтронной физики, но и за счет повышенного (по сравнению с LWR) коэффициента преобразования тепла в электричество (примерно в 1,5 раза), что при высоких темпах развития ЯЭ позволяет довольно существенно снизить расходы природного урана на первоначальные загрузки реакторов.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новости с ЗАЭС:

7 августа подписано соглашение о прямом сотрудничестве

News image

Договор о прямом сотрудничестве возобновляет давние побратимские отношения между двумя атомными станциями. Первому опыту украинских и немецких эне...

Запорожская АЭС - лучшее предприятие ТЭК Украины

News image

По результатам общего совещания Кабинета Министров Украины и областной исполнительной власти, прошедшего в пятницу, 4 июня, в Запорожье, первый вице...

Новости с ЧАЭС:

Чернобыльская АЭС: реальная экономия бюджетных средств

News image

13 октября персонал цеха ремонта и демонтажа Чернобыльской АЭС завершил изготовление очередной партии пеналов для отработавшего ядерного топлива (ОЯ...

Трудовые награды работникам ЧАЭС

News image

13 работников ЧАЭС награждены за выполнение международного проекта 6 июня Славутич отмечает 22 годовщину со дня основания. По случаю праздника в ...

Решение строить АЭС в Островце Гродненской области окончател

News image

Решение о строительстве Белорусской атомной электростанции в Островце (Гродненская область) принято окончательно, заявил президе...

Энергоблок №6 Запорожской АЭС – есть 100 млрд. кВтч электроэ

News image

Сегодня, 27 августа 2010 года на ЗАЭС очередное знаменательное событие – энергоблок №6 выработал 100 млрд. кВтч электроэнергии с...

Британцы ищут способы сократить время выдержки ОЯТ EPR и AP-

News image

Срок выдержки ОЯТ новых британских реакторов перед помещением их в долгосрочное хранилище может быть сокращён вдвое - со 100 до ...

На Южно-Украинской АЭС будет установлен полномасштабный трен

News image

На Южно-Украинской атомной электростанции начал осуществляться еще один этап проекта, а именно по модернизации моделирующей си...

Курская АЭС планирует запуск новых энергетических блоков

News image

Недавно, было проведено очередное совещание на тему подготовки к возведению новых энергетических блоков на Курской АЭС-2. В собр...

Местом строительства второго блока с EPR-1600 во Франции выб

News image

Ведущие информационные агентства, в том числе AFP и Reuters, сообщают о том, что Франция официально объявила о планах по строите...

Westinghouse примет участие в проектировании CAP-1400

News image

Компания Westinghouse поддержит работу китайских специалистов по созданию проекта реактора CAP-1400 - модификации реактора AP-...

Сосновый Бор может превратиться в наукоград

News image

  На сей день представители из СПБАЭП поучаствовали в конференции, которая состоялась за круглым столом, по вопросу формировани...