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:

Самое важное открытие ХХ века

News image

За всю историю человечества было сделано много невероятных открытий. Но одно из самых пагубных и  разрушительных является ядерное оружие. Изобретение ...

Плодотворная работа ЗАЭС с зарубежными коллегами

News image

Сотрудничество с зарубежными коллегами – реальный вклад в повышение безопасности и надежности эксплуатации Запорожской АЭС. В 2008 году Запорожска...

Новости с ЧАЭС:

Игорь Грамоткин: «Наши предложения направлены на то, чт

News image

Об этом генеральный директор ГСП ЧАЭС сообщил в ходе расширенного заседания научно-технического совета, состоявшегося сегодня на станции. В заседани...

Заражение радиацией рыбы

News image

Большой шум поднялся после землетрясения магнитудой 9,0 на северо-востоке Японии. Как результат повреждений природной катаклизмы была зафиксирована се...

Экологи поделились своими мыслями с атомщиками по поводу экс

Сосновый Бор принял на своей территории первое заседание рабочей группы. Оно прошло в стиле круглого стола. Обсуждалась тема безоп...

Китай приступил к добыче урана в Нигере

News image

Китайская компания China National Nuclear Corp (CNNC) добыла первую партию уран-содержащей руды на руднике Азелик (Azelik) ...

Казахстан в 2012г запустит программу по снижению рисков ради

News image

Казахстан планирует с 2012 году начать реализацию программы Радон , направленную на снижение рисков облучения населения ряда ре...

Выдано отдельное разрешение

News image

24 января 2011 года Госатомрегулирования Украины было выдано отдельное письменное разрешение на строительство Новой вентиляционн...

Индия не планирует строить завод по переработке ОЯТ в Джайта

News image

Индия не планирует строительства завода по переработке ОЯТ на площадке Джайтапур, говорится в официальном документе, опубликован...

«Атомэнергопроект» осуществил анализ безопасности на Нововор

News image

Специалисты из «Атомэнергопроект» выполнили анализ по безопасности на строящейся атомной станции, при этом они учли все экстрема...

«Казатомпром» увеличивает добычу урана.

В первом квартала 2012 объемы добытого в Казахстане урана составили 4 666 тонн, это лучше объема за прошедший период 2011 на 5%...

Игорь Грамоткин: «Наши предложения направлены на то, чтобы у

News image

Об этом генеральный директор ГСП ЧАЭС сообщил в ходе расширенного заседания научно-технического совета, состоявшегося сегодня на...