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:

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...

Запорожская АЭС

News image

Запорожская АЭС готовится предоставить на обозрение по прохождению стартовых совещаний контракты, которые относятся к проектным работам по созданию...

Новости с ЧАЭС:

Торжественное собрание посвященное Дню энергетика

News image

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

Эпидемическая обстановка в районе Чернобыльской АЭС не

News image

Продолжается реализация санитарно-противоэпидемических мероприятий, направленных на нераспространение эпидемии гриппа и ОРВИ на промплощадке ЧАЭС. С...

Росатом полностью готов участвовать в строительстве польской

News image

Росатом сейчас готов участвовать в строительстве польской атомной электростанции, то есть будет объявлен открытый тендер, имен...

Подготовка кадров на ЗАЭС – на международном уровне

News image

Запорожская АЭС первой в Украине получила лицензию Минэкобезопасности Украины на осуществление деятельности по подготовке операт...

Франция назовёт параметры своего БН-600 IV поколения

News image

Французское атомное ведомство вскоре определится с основными характеристиками демонстрационного быстрого натриевого реактора IV ...

Кобальт-60 оказался в Индии на свалке из-за ошибки в расчёта

News image

Ошибка в расчётах стала причиной попадания на городскую свалку Дели радиоактивного изотопа кобальт-60, пишет 29 апреля газета T...

Китайская антикорейская АЭС

News image

Китайская программа по развитию атомной энергетики служит не только экономическим целям. Пекинские мудрецы не забывают о политик...

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...

Словакия полностью готова работать с «Росатомом» во время ст

News image

Роберт Фицо, который является премьер-министром Словакии, в среду подтвердил, что правительство полностью готово сотрудничать ...

Был введен процесс депарафинизации на гидроочистке дизтоплив

News image

После того как на установке гидроочистки дизельных топлив в Омском нефтеперерабатывающем заводе была осуществлена модернизация обо...