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:

Второй энергоблок ЗАЭС: 25 лет безопасной эксплуатации

News image

Двадцать пять лет назад, 22 октября 1985 года, был подключен к энергосистеме энергоблок № 2 Запорожской АЭС. С пуска 2-го энергоблока ЗАЭС началос...

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:

Возрождение традиций

News image

После длительного периода, когда прием специалистов на Чернобыльскую АЭС по ряду объективных причин был практически остановлен, в 2009 году админист...

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...

На Запорожской АЭС подвели итоги работы станции за 8 месяцев

News image

4 сентября 2010 года на Запорожской АЭС состоялось совещание по подведению итогов работы станции за 8 месяцев и формированию зад...

Игналинская АЭС

News image

Проект B19 – предусматривает хранилище для низкоактивных отходов (могильник «Landfill»). Могильник такого типа состоит из первич...

Завод по переработке ОЯТ в Тарапуре будет работать на нужды

News image

Завод по переработке ОЯТ, открывшийся в начале января 2011 года на индийской площадке Тарапур, будет обслуживать быстрые реактор...

Консерваторы Германии требуют продления сроков службы АЭС на

News image

Единства в правящей коалиции Германии по вопросу о сроках продления службы атомных блоков не достигнуто. Часть консерваторов тре...

АЭС с реакторами поколения IV

News image

Кувейт будет строить на своей территории АЭС с реакторами четвёртого поколения, пишет в четверг арабоязычная газета Al-Watan , ...

Предприятия «Росатома», которые располагаются в Новоуральске

News image

Столь позитивный прогноз был основан на увеличении объема выпуска товаров на большом количестве предприятий, в особенности на ...

Новоронежская АЭС-2

News image

11-е февраля ознаменовалось действиями по разгрузке парогенератора, который отводился для работы первого энергоблока для Новово...

На площадке АЭМ-технологии, которая находится в Волгодонске,

News image

На производственной площадке, которая принадлежит филиалу «АЭМ-технологии», располагающейся в городе Волгодонск, начали осущес...