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

News image

Запорожская АЭС готовится предоставить на обозрение по прохождению стартовых совещаний контракты, которые относятся к проектным работам по созданию...

План за январь выполнен

News image

31 января 2011 года в 12 часов 15 минут Запорожская атомная электростанция выполнила плановое задание по производству электроэнергии за январь. ...

Новости с ЧАЭС:

Повышению безопасности труда на ЧАЭС – первоочередное в

News image

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

Участники Ассамблеи стран-доноров ЧФУ и СЯБ высоко оцен

News image

8 июля представители ЕБРР, участники Ассамблеи стран-доноров Чернобыльского фонда «Укрытие» (ЧФУ) и Счета ядерной безопасности (СЯБ) посетили промыш...

Westinghouse в темелинском тендере может проиграть только са

News image

Компания Westinghouse ощущает себя фаворитом тендера в Чешской Республике, а менеджеры CEZ называют американское предложение ...

GEH привлечёт польских корабелов для строительства польской

News image

Компания GE Hitachi Nuclear Energy планирует привлечь польские предприятия кораблестроения к изготовлению оборудования для АЭС...

Отчет Игналинской АЭС за 2011 год

News image

Игналинская АЭС в 2011 году на двадцать восемь процентов понизила расходы на энергетические ресурсы На Игналинской атомной эле...

От сильных морозов пострадала также «Фукусима -1»

News image

В выходной день, 28 января нынешнего года, работниками АЭС «Фукусима-1» вынужденно была произведена временная остановка сист...

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. Сейча...

Россия планирует строить АЭС в Финляндии

News image

Российская компания «Росатом» приступила к реализации контракта по строительству Атомных электростанций на территории Финляндии....

На Смоленской АЭС начал работу семинар МАГАТЭ

News image

14 февраля 2011 г. на Смоленской АЭС стартовал семинар, посвященный вопросам периодической оценки и вероятностного анализа безоп...

Третьи силы

News image

Ураном интересуются не только атомщики. Сразу несколько китайских компаний, в том числе, частных, которые не имеют никакого отно...