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:

Необходимое вещество для передачи генетической информац

News image

Все живые организмы состоят из клеток, клетки имеют сложное внутреннее строение. Одни из основных компонентом бактериальной клетки, является цитоплазм...

ЗАЭС: плановое задание за октябрь - досрочно

News image

31 октября 2010 г. в 2 часа 30 минут Запорожская атомная электростанция досрочно выполнила плановое задание по производству электроэнергии за октябр...

Новости с ЧАЭС:

Визит на Чернобыльскую АЭС

News image

Сегодня, 23 ноября, Чернобыльскую АЭС с ознакомительным визитом посетила делегация иностранных дипломатов, сотрудников посольств иностранных государ...

«Росатом» планирует построить в ЮАР АЭС

News image

Российская государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» изъявила готовность построить в Южно-Африканской Республике Атомную электростанци...

Калининская АЭС уже закончила испытания четвертого блока на

News image

Во время испытаний подтвердились необходимые фактические характеристики параметров систем и оборудований четвертого энергоблока ...

На Курской АЭС должны пройти противоаварийные учения

News image

Сценарий учений постарались максимально приблизить к реальной гипотетической ситуации аварии. Планируется натурное использование...

В «Росэнергоатоме» состоялось совещание относительно промышл

News image

Европейское качество продукции, вы можете испробовать и приобрести привод данфосс, который предназначен для управления запорной ...

Шведы будут поставлять оболочки твэлов для топлива Westingho

News image

Компания Sandvik подписала многолетнее соглашение на поставку циркониевых оболочек твэлов для американской компании Westingho...

НБК: Рабочие будни

News image

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

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, м...

28 апреля в Иране в полную силу начала работать новая Бушерс

По официальному сообщению главы иранской Организации атомной энергетики, Бушерская атомная электростанция, наконец, начала работат...

Ленинградская АЭС начала плановый ремонт на третьем энергобл

News image

В 2012 году, 10 марта согласно графику ремонта третий энергоблок на Ленинградской АЭС был приостановлен для текущего планового...