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:

В Украине планируется расширения Хмельницкой АЭС

News image

На предстоящий год в планах правительства Украины построить третий и четвёртый энергоблок Хмельницкой АЭС. Таково было официальное заявления Николая А...

На Южно-Украинской АЭС будет установлен полномасштабный

News image

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

Новости с ЧАЭС:

Парламентские слушания по Чернобылю проведут в марте 20

News image

Верховная Рада Украины решила провести в марте 2011 парламентские слушания по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы. За принятие соотв...

МАГАТЭ - Чернобыльской АЭС

News image

3-6 августа в на базе Чернобыльской АЭС состоялись экспертные миссии МАГАТЭ по темам «Опыт обращения с высокоактивными радиоактивными отходами, ...

МАГАТЭ представит систему обучения персонала для белорусской

News image

Эксперты МАГАТЭ представят в Минске компьютерную обучающую систему для подготовки белорусского персонала, вовлеченного в ядерную...

Повышению безопасности труда на ЧАЭС – первоочередное вниман

News image

В здании учебно-тренировочного центра (УТЦ) в г.Славутич состоялась презентация курса обучения по безопасной эксплуатации грузоп...

Блок Библис-А выкупил временную квоту у остановленного блока

News image

Компания RWE выкупила у E.On и Vattenfall неиспользованную квоту в 4,8 ТВт×час для своего германского реактора Библис...

Строится новый завод

News image

Новое предприятие «Алабуга - Волокно»,  находиться в экономической зоне «Алабуга». Это общий проект ХК «Композит» и «Росатом», сто...

Эксперты о планах Индии по увеличению ядерных реакторов

News image

В ближайшие 5 лет Индия попытается начать эксплуатацию 6 новых реакторов, при этом увеличив их числовое значение с 19 до 25 един...

Количество работающих людей на стройплощадке ЛАЭС-2 до конца

News image

На Ленинградской АЭС-2 прошло еще одно собрание оперативного штаба относительно сооружения первого и второго энергоблока. Сейчас...

Доставленный из Германии уран переработают в тепловыделяющие

News image

Транспортировка в Россию 268 кг свежего высокообогащенного уранового топлива (обогащением от 36% до 20% по U-235) и 58 кг свежег...

О демонтаже АЭС «Фукусима»

News image

После мартовского цунами и землетрясения, японское правительство решила осуществить демонтаж АЭС «Фукусима-1» и согласно их подс...