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:

Плановая остановка энергоблока №1

News image

Для того чтобы провести плановые работы по ТО, был отключен и остановлен от энергосистемы Энергоблок №1 Ростовской АЭС. Конечно, мощность бытового кон...

Ремонт Запорожской Атомной станции

News image

25 мая 2012 года, отключен от энергосистемы шестой блок на Запорожской Атомной Электростанции, для проведения технического осмотра с последующим ре...

Новости с ЧАЭС:

НБК: Рабочие будни

News image

В настоящее время на площадке ЧАЭС в рамках контракта SIP 08-1-001 “Проектирование, строительство, ввод в эксплуатацию нового безопасного конфайнмен...

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, ...

Петрозаводскмаш решил построить реакторный цех

News image

Евгений Пакерманов, являющийся генеральным директором ОАО «Петрозаводскмаш» заявил, что после того как произойдет реализация д...

Брянской области предлагают возвысить 3-ю электростанцию пос

News image

Правительство региона подписало соглашение с "Мензелинским метизным заводом" о реализации в Брянской области инвестиционного энерг...

СПбАЭП смог разработать документацию по АЭС «Темелин», котор

News image

«Атомэнергопроект», который находится в Санкт-Петерберге, закончил разрабатывать проектную документацию в области тендерной за...

В филиале «Колатомэнергоремонт» закончили проводить партнерс

News image

В первый раз партнерская проверка ВАО АЭС прошла в самой крупной подрядной организации, которая проводит ремонтные работы на гл...

Первый энергоблок Билибинской АЭС остановлен на плановый рем

News image

Первый энергоблок Билибинской АЭС на Чукотке остановлен на 50 суток для проведения среднего планового ремонта, говорится в сообщ...

Сейсмическая безопасность ЗАЭС - на высшем уровне

News image

В связи с произошедшим землетрясением в Японии, в результате которого произошли нарушения в работе атомных электростанций, боль...

Срок пуска Фламанвилля-3 сдвинется на 12-18 месяцев, средний

News image

Французская атомная отрасль подводит итоги  года, оказавшегося для неё явно неудачным. Сроки пуска первого на территории Фран...

Westinghouse разделает корпус французского реактора Шуз А

News image

Westinghouse получил контракт от французской фирмы EDF-CIDEN на разделку корпуса остановленного реактора Шуз А во Франции,...