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:

На Запорожской АЭС остановлен энергоблок №3.

В 02 часа 58 минут, 1 января 2012 г Запорожской АЭС произведено отключение от сети энергоблока № 3, с последующим капремонтом.Во время ремонта предусм...

Запорожская АЭС: 820 млрд кВтч – рубеж преодолен

News image

Коллектив Запорожской атомной электростанции продолжает бесперебойно выполнять планы по производству и отпуску электроэнергии, успешно и качественно...

Новости с ЧАЭС:

Экспертная миссия МАГАТЭ: «Создание процессной системы

News image

27 октября в здании УТЦ в г.Славутиче, в рамках проекта технического сотрудничества, начала работу миссия МАГАТЭ „Создание процессной системы управл...

Украина и Япония будут сотрудничать в вопросах, всязанн

News image

Как сообщают РИА Новости, Премьер-министр Японии Наото Кан заявил о том, что Япония готова принять участие в международной конференции 25 лет Черно...

30 апреля панируется вывод из эксплуатации блок номер 2 АЭС

News image

Как передают «Би-Би-Си», 30 апреля этого года планируется окончательная остановка второго блока атомной электростанции "Уилфа" ...

Турецкая АЭС «Аккую» может стать пилотным проектом нового по

News image

По сообщению директора проекта Сергея Егорова (конструкторский ф-л, концерн «Росэнергоатом»), первая турецкая атомная электрос...

Основные строительные работы на АЭС «Аккую» уже запланирован

News image

Недавно в Анкаре прошла торжественное мероприятие, которое было полностью посвящено деятельности акционерного общества в области г...

Решение о передаче закрытых блоков АЭС Козлодуй оператору РА

News image

Работы по демонтажу оборудования на блоках №№1-2 АЭС Козлодуй в Болгарии на протяжении последних двух месяцев практически не в...

GEH привлечёт польских корабелов для строительства польской

News image

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

I–й международный экологический форум “Молодежь АЭС: безопас

News image

C 22 по 26 октября 2009 года в г. Курчатове Курская АЭС состоится I–й международный экологический форум “Молодежь АЭС: безопасно...

Полная переоценка проекта энергоблоков с реакторами ATMEA-1

News image

Французская ядерная корпорация Areva намерена провести полную переоценку проекта строительства двух энергоблоков с реакторами AT...

Белоярской АЭС дали сертификат безопасности

News image

Николай Сорокин, который является генеральным инспектором и заместителем гендиректора известного «Концерна Росэнергоатом» так же и...