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:

19 ноября 2009 года на Запорожской АЭС была проведена б

News image

Запорожская АЭС уделяет вопросу зарыбления Каховского водохранилища большое внимание и сегодняшняя акция по зарыблению проводилась Запорожской АЭС н...

Семьдесят две семьи энергодарцев получили ключи от новы

News image

Сегодня, пожалуй, трудно найти город, где бы строилось бесплатное жилье. Энергодар – счастливое исключение, потому что благодаря настойчивости и пос...

Новости с ЧАЭС:

Еврокомиссия - Украине

News image

3 июня на Чернобыльской АЭС состоялось совещание Наблюдательного Совета для Украины (USB) по программе INSC Европейской Комиссии и украинских партне...

Секретарь СНБО Украины Раиса Богатырева выразила восхищ

News image

Сегодня Чернобыльскую АЭС с рабочим визитом посетила секретарь СНБОУ Раиса Богатырева в сопровождении заместителя министра Украины по вопросам чрезв...

Две трети белорусов поддерживают строительство АЭС

News image

Примерно две трети населения Беларуси поддерживают строительство АЭС, заявил сегодня директор Института социологии Национальной ...

Визит литовских специалистов на ЧАЭС

News image

В рамках проектов технического сотрудничества МАГАТЭ, начиная с 2001 года, было организовано около 10 научных визитов специалист...

Первая плазма получена на Токамаке в Казахстане

News image

Первую плазму получили ученые Казахстана и России на установке Токамак в казахстанском городе Курчатове, сообщил в понедельник...

EDF не приняла окончательного решения по строительству EPR в

News image

Компания EDF до сих пор не определилась с тем, будет ли она строить блоки с реакторами EPR-1600 в Великобритании, пишет NEI Mag...

Казатомпром занял $32 млн у Natixis для приобретения двух оп

News image

Казахстанская национальная атомная компания (НАК) Казатомпром , ее дочерняя компания ТОО МАЭК-Казатомпром и банк Natixis закл...

В Индии начаты подготовительные работы для строительства дву

News image

Индия приступила к предварительным работам на площадках двух новых блоков с быстрыми натриевыми реакторами CFBR-500, пишут индий...

Германия попросила у Австрии электроэнергию

Во всех немецких электрокомпаниях возник сбой относительно обеспечение потребностей их страны в электроэнергии. Произошло это из-з...

Лаборатория для испытаний систем AHWR откроется в декабре в

News image

Центр атомных исследований (BARC) имени Хоми Баба откроет в декабре научную лабораторию в Тарапуре для испытаний различных систе...