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:

В начале 2012 года Запорожская АЭС смогла выработать пр

News image

В 2012 году, 28 февраля Запорожская атомная электростанция смогла выполнить скорректированное плановое задания относительно производства электроэнер...

Энергоблок №6 Запорожской АЭС – есть 100 млрд. кВтч эле

News image

Сегодня, 27 августа 2010 года на ЗАЭС очередное знаменательное событие – энергоблок №6 выработал 100 млрд. кВтч электроэнергии со дня пуска. Шестой...

Новости с ЧАЭС:

Секретарь СНБО Украины Раиса Богатырева выразила восхищ

News image

Сегодня Чернобыльскую АЭС с рабочим визитом посетила секретарь СНБОУ Раиса Богатырева в сопровождении заместителя министра Украины по вопросам чрезв...

Парламентские слушания по Чернобылю проведут в марте 20

News image

Верховная Рада Украины решила провести в марте 2011 парламентские слушания по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы. За принятие соотв...

Эксперты о планах Индии по увеличению ядерных реакторов

News image

В ближайшие 5 лет Индия попытается начать эксплуатацию 6 новых реакторов, при этом увеличив их числовое значение с 19 до 25 един...

Росатом в 2011 году завершит процесс демонополизации рынка о

News image

Госкорпорация Росатом в 2011 году намерена завершить процесс демонополизации рынка основного оборудования для реакторных отдел...

Миссия ВАО АЭС на Чернобыльской АЭС

News image

22-24 июня на ЧАЭС прошла миссия технической поддержки ВАО АЭС по обмену опытом в области снятия с эксплуатации. В качестве э...

На Белоярской АЭС-2 закончились последние испытания на корпу

News image

Испытания, которые осуществлялись на основном и страховочном корпусе реактора перевели его на следующий этап контроля над качест...

«Фукусиму-1» проверил ВОЗ

News image

23 мая в Женеве Всемирная организация здравоохранения заявила, что уровень радиационного загрязнения после состоявшейся аварии в м...

Белоярская АЭС: в феврале 2011 г. выработано 381,13 млн. кВт

News image

В феврале 2011 года энергоблок БН-600 Белоярской АЭС выработал 381,13 млн. кВтч электроэнергии, что составляет 95,9 % от плана. ...

Брянской области предлагают возвысить 3-ю электростанцию пос

News image

Правительство региона подписало соглашение с "Мензелинским метизным заводом" о реализации в Брянской области инвестиционного энерг...

Проверка ГП НАЭК «Энергоатом»

News image

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