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:

Развитие атомной энергетики России и Украины – фактор у

News image

20 октября 2009г. в Энергодаре состоялась пресс-конференция участников украинско-российского семинара-совещания «Развитие атомной энергетики Росс...

7 августа подписано соглашение о прямом сотрудничестве

News image

Договор о прямом сотрудничестве возобновляет давние побратимские отношения между двумя атомными станциями. Первому опыту украинских и немецких эне...

Новости с ЧАЭС:

Состояние атомных электростанций в Украине

News image

Важная роль в энергообеспечении Украины принадлежит атомным станциям. Пока альтернативы в Украине им нет. Так, в стране функционирует 4 атомных ста...

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...

Балаковская АЭС: визит делегации Арабской Республики Египет

News image

6-8 декабря 2010 г. Балаковскую АЭС с трехдневным визитом посетила делегация египетских специалистов. В рамках реализации соглаш...

Игналинская АЭС намерена пересмотреть договор с подрядчиком

News image

Руководство Игналинской атомной электростанции (ИАЭС) намерено пересмотреть договор с основным подрядчиком - немецкой компанией ...

На российских АЭС износ оборудования составляет 60%

News image

Во время конференции было отмечено, что на российских АЭС износ оборудования составляет 60 процентов. По этой причине техника н...

Польский инвестор перестал инвестировать строительство АЭС в

News image

Группа PGE не будет продолжать участвовать в проекте, предусматривающем строительство АЭС в Литве. О своем намерении она написа...

VATESI осуществила проверку аварийной готовности на Игналинс

News image

Недавно государственная инспекция Литвы, которая специализируется по безопасности атомной энергетики, осуществила проверку н...

Белоруссия получит современную и безопасную АЭС, спроектиров

News image

Инжиниринговая компания СПбАЭП принимает участие в проходящем в Минске со 2 по 4 марта Международном форуме Атомэкспо Беларус...

Состоялся первый в 2011 году энергопуск нового блока

News image

Блок №4 АЭС Кайга в Индии был синхронизирован с индийской южной энергосистемой 19 января 2011 года в 156 по местному времени, ...

Экологи требуют закрыть старейшую АЭС Франции

News image

Экологическая ассоциация TRAS-ATPN, в которую входят представители Франции, Швейцарии и Германии, требует незамедлительной остан...