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:

Мощность атомного оружия

News image

Во всем мире бояться последствий использования атомного оружия, его мощность может стереть с лица земли все живое. Разрушительный эффект колоссальный ...

Як успішно шукати профнастил щоб купити в Львові щоб не

News image

Багато з вас чули і встигли побачити профлист для встановлення парканів, однак його щонайменше широко використовують і в оббивці стін будівель. палітр...

Новости с ЧАЭС:

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...

ЧАЭС: подписан важнейший контракт

News image

Вчера, 3 апреля, на Чернобыльской АЭС подписан важнейший контракт на проведение подготовительных мероприятий, необходимых для начала работ по строит...

Ангела Меркель выступила за продление сроков эксплуатации не

News image

Канцлер Германии Ангела Меркель согласна продлить срок службы немецких АЭС. Безопасность остается для канцлера высшим приоритето...

Катастрофа на АЭС в Фукусиме

News image

Самая страшная катастрофа за последние 25 лет произошла в Факусиме. В марте у северно-восточного побережья острова Хонсю произошло...

Росатом презентовал своим партнером из ЮАР преимущества ато

News image

Госкорпорация «Росатом» в Йоханнесбурге 2 и 3 апреля сделала семинар относительно российских атомных энергетических технологии. В ...

7-ая украинская конференция по физической защите

News image

С 5 по 9 октября в научном центре «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины состоялась 7-ая украинская конференция п...

На PFBR-500 установлена теплоизоляция главного корпуса

News image

Теплоизоляция (thermal baffle) была смонтирована внутри главного корпуса быстрого натриевого реактора PFBR-500 в Индии, пишет в ...

Росатом хочет стать лидером по объему инвестиций в науку

Росатом финансировал в научно – исследовательские работы инвестиции, и уже к 2012 гуду должен получить 4,5 процента от выручки....

GDF Suez продолжает лоббировать строительство во Франции бло

News image

Компания GDF Suez полагает целесообразным развивать проект реактора ATMEA-1 для создания альтернативы проекту EPR, пишет Bloo...

История германского хранилища ОЯТ

News image

На протяжении последних 30 лет Германия подыскивает место для окончательного захоронения своих радиоактивных отходов. История Го...