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:

Запорожская АЭС выполнила плановое задание за февраль

News image

27 февраля 2011 г. в 12 часов 30 минут Запорожская атомная электростанция досрочно выполнила плановое задание по производству электроэнергии за февр...

Плодотворная работа ЗАЭС с зарубежными коллегами

News image

Сотрудничество с зарубежными коллегами – реальный вклад в повышение безопасности и надежности эксплуатации Запорожской АЭС. В 2008 году Запорожска...

Новости с ЧАЭС:

Текущее состояние ГСП ЧАЭС

News image

Состояние блоков №1, 2 и 3 регламентное. Персонал ГСП ЧАЭС выполняет все необходимые работы по поддержанию блоков в безопасном состоянии. Показатели...

Где можно купить хостинг для сайта на самых лучших усло

News image

Ныне веб-сайт - это не только кладезь информации, но и мощный инструмент развития бизнес-проекта. Быстрота загрузки страниц сайта выступает одним из в...

Экология-2010

News image

13 апреля в Национальном выставочном центре, в павильоне «Наука» состоялось торжественное открытие XIII Международной выставки-я...

Российский ТВЭЛ будет строить на Украине завод по производст

News image

Российский государственный концерн ТВЭЛ, который занимает около 17% мирового рынка ядерного топлива, признан победителем конкурс...

Нововоронежская АЭС

News image

На строительной площадке АЭС-2, начаты бетонные работы над третьим ярусом оболочки внутренней защиты в здании реактора энергоб...

Новая германская правящая коалиция отказала энергетикам в па

News image

Партия свободных демократов, ставшая младшим партнёром консерваторов в новом германском коалиционном правительстве, выдвинула ул...

Французская Areva начала сотрудничать с MSA по строительству

News image

Французская Areva начала сотрудничать с MSA по строительству АЭС «Темелин»Сейчас французская Areva желает использовать продукци...

«Петрозаводскмаш» сделал тепловую изоляцию корпуса специальн

News image

На «Петрозаводскмаше» отгрузили тепловую изоляцию, предназначенную для цилиндрической части корпуса реактора на Нововоронежской ...

Игорь Грамоткин: «Наши предложения направлены на то, чтобы у

News image

Об этом генеральный директор ГСП ЧАЭС сообщил в ходе расширенного заседания научно-технического совета, состоявшегося сегодня на...

Запорожская АЭС - лучшая по культуре безопасности!

News image

В четвертый раз Запорожская атомная электростанция признана лучшей среди АЭС Украины по культуре безопасности на V Международнай...