Главная - Теория АЭС
Теория АЭС
Оценка проработанности проблем применения ториевого топлива в ядерных реакторах
АЭС - Теория АЭС

оценка проработанности проблем применения ториевого топлива в ядерных реакторах

Практически каждый тип реактора в то или иное время изучался с точки зрения применения в нем ториевого топлива. В большей степени проблемы использования ториевого топлива изучены применительно к высокотемпературным (HTR), тяжеловодным (PHWR) и легководным (LWR) реакторам на тепловых нейтронах.

Следует отметить, что, несмотря на возможные положительные спектральные особенности ториевого топлива, преимущества его применения в каждом ядерном реакторе должны быть взвешены с различных позиций, включая процессы обогащения топлива, его переработки и фабрикации, существующей базы технологического оборудования.

Ториевый топливный цикл представляет заметный интерес для реакторов на тепловых нейтронах, поскольку основной делящийся изотоп этого топливного цикла U-233 дает в тепловом спектре нейтронов примерно 0,2 «дополнительных» нейтрона (по сравнению с U-235 и Pu-239), которые можно использовать для повышения эффективности топливного цикла

 
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)

 
Тяжеловодные реакторы с ториевым топливом
АЭС - Теория АЭС

тяжеловодные реакторы с ториевым топливом

Тяжелая вода является прекрасным замедляющим материалом благодаря небольшому сечению поглощения нейтронов, что, способствуя улучшению баланса нейтронов в реакторах на тепловых нейтронах, позволяет канадским энергетическим тяжеловодным реакторам CANDU работать на топливных загрузках из природного урана.


Практический интерес к применению 233U-232Th топлива в CANDU был обусловлен, в первую очередь, теоретическим обоснованием возможности достигнуть в тяжеловодных реакторах на тепловых нейтронах около бридерных режимов (вплоть до циклов с самообеспечением топливом). Но и без бридинга CANDU, в силу своих особенностей, является практически идеальным ядерным реактором для использования ториевого топлива. Поэтому в направлении исследования возможностей применения ториевого топливного цикла в Канаде в прошлом был выполнен большой объем работы, в настоящее время подобная работа ведется в Индии

 
Легководные реакторы с ториевым топливом
АЭС - Теория АЭС

легководные реакторы с ториевым топливом

В настоящее время легководные реакторы на тепловых нейтронах (PWR, BWR) доминируют в ЯЭ мира, что является следствием их высокой экономичности и отработанности технологии.


Исследование возможностей использования ториевого топлива в LWR проводилось в следующих направлениях:

Разработка концепции теплового реактора-бридера была обусловлена, в первую очередь, стремлением в полном объеме реализовать практически преимущество 233U по нейтронному балансу в тепловой и эпитепловой области энергий по сравнению с U и Pu.

После стадии предварительного изучения в 1972 году в США в Шиппингпорте был запущен в эксплуатацию 233U-232Th легководный реактор мощностью 60 МВт (эл.), который эксплуатировался до 1988 года

 


Страница 6 из 13

Новости с ЗАЭС:

Проверка ГП НАЭК «Энергоатом»

News image

На Запорожской АЭС прошла комплексная проверка ГП НАЭК «Энергоатом» по противопожарной безопасности В конце марта т.г. на Запорожской АЭС прошла ...

Стратегических ядерных сил (СЯС) США находятся на гране

News image

Без сомнения можно сказать, что ядерные силы являются самыми сильными в природе.   Ядерные силы – это удерживающие протоны и нейтроны (нуклоны) в ядре...

Новости с ЧАЭС:

Новости ГКЯРУ

News image

C 15 по 18 сентября 2010 года инспекционная комиссия Госатомрегулирования провела плановое инспекционное обследование ГСП ЧАЭС относительно готовнос...

Торжественное собрание посвященное Дню энергетика

News image

22 декабря Чернобыльскую АЭС с официальным визитом посетили заместитель министра МЧС Владимир Холоша, начальник Государственного департамента админи...

Казахстанско-канадское уранодобывающее предприятие оштрафова

News image

Казахстанско-канадское СП Инкай оштрафовано за нарушения в процессе складирования отходов. Об этом 4 августа заявил руководите...

В Украине планируется расширения Хмельницкой АЭС

News image

На предстоящий год в планах правительства Украины построить третий и четвёртый энергоблок Хмельницкой АЭС. Таково было официальное...

Ростовская АЭС: сооружение энергоблоков №3 и №4 идет в соотв

News image

На Ростовской АЭС состоялось очередное заседание оперативного штаба по строительству энергоблоков №3 и №4, на котором были обозн...

Японцы против запуска АЭС

News image

В стране возобновились протесты сторонников запрета по использованию ядерной энергии. Так десятки людей выразили свой протест и...

Целостность теплообменных труб вертикальных и горизонтальных

News image

В мае в Подольске состоялся восьмой международный семинар по горизонтальным парогенераторам. С любезного разрешения организаторо...

Французские регуляторы не имеют полномочий лицензировать под

News image

Регуляторы Франции не станут лицензировать подводный реакторный модуль Flexblue , если его будут выпускать только в экспортном ...

Мощность болгарской АЭС Козлодуй может вырасти на 4% за счет

News image

Мощность болгарской АЭС Козлодуй может увеличиться на 4% - до 3,12 тысячи МВт за счет использования топлива с улучшенными хара...

Стройплощадка Балтийской АЭС обеспечивает работой 2 тысячи ч

News image

Недавно прошло заседание оперативного штаба по работам сооружения энергетических блоков №1 и №2 на Балтийской АЭС, что в Калин...