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:

Помощь Запорожской АЭС пострадавшим от наводнения в Зап

News image

Коллектив Запорожской атомной электростанции собрал в поддержку пострадавшим от наводнения регионам в Западной Украине 1 миллион гривен Эта сумма д...

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 заявления Николая А...

Новости с ЧАЭС:

Трудовые награды работникам ЧАЭС

News image

13 работников ЧАЭС награждены за выполнение международного проекта 6 июня Славутич отмечает 22 годовщину со дня основания. По случаю праздника в ...

Новости ГКЯРУ

News image

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

Беларусь сдалась в вопросе строительства АЭС

News image

Белорусское руководство согласилось создать совместное предприятие с Россией по сбыту электроэнергии от будущей АЭС на паритетны...

Чтобы на украинских АЭС повысить уровень безопасности, были

News image

Если говорить об общей стоимости данного инвестиционного проекта, так она составляет один миллиард двести пятьдесят миллионов ...

Демонтаж Игналинской АЭС начинает дорожать

News image

Жильвинас Юркшус, который является генеральным директором ИАЭС заявил, что Игналинская АЭС сейчас пытается сделать проект, кото...

ЗАО Атомстройэкспорт проводит гидравлические испытания обору

News image

ЗАО Атомстройэкспорт (ЗАО АСЭ), предприятие Госкорпорации Росатом , успешно проводит этап гидравлических испытаний первого эн...

Westinghouse разрабатывает проект реактора малой мощности AP

News image

Компания Westinghouse разрабатывает проект реактора малой мощности AP-300, сообщила в воскресенье газета Pittsburgh Tribune-R...

В результате пожара на германской АЭС произошёл ряд отказов

News image

Пожар на германской АЭС Крюммель вызвал ряд отказов на оборудовании одного из энергоблоков, однако безопасность станции не нах...

Реакторы для новых британских АЭС

News image

Сроки строительства станут одним из ключевых факторов при выборе реакторов для новых британских АЭС Одним из главных факторов...

Проектный срок эксплуатации первого энергоблока с Южно-Укра

News image

На сей момент для всего коллектива атомщиков, теперь главной задачей является продлить срок службы первого энергоблока. Для того...