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:

Семьдесят две семьи энергодарцев получили ключи от новы

News image

Сегодня, пожалуй, трудно найти город, где бы строилось бесплатное жилье. Энергодар – счастливое исключение, потому что благодаря настойчивости и пос...

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:

Экология-2010

News image

13 апреля в Национальном выставочном центре, в павильоне «Наука» состоялось торжественное открытие XIII Международной выставки-ярмарки „Экология-201...

Информация о техническом состоянии блоков, внешних объе

News image

По состоянию на 07.07.2010 энергоблоки 1,2,3 Чернобыльской АЭС находятся на этапе прекращения эксплуатации, состояние блоков регламентное. Выполняют...

Казахстан и РФ намерены создать центр по обогащению урана

News image

Казахстан и Россия вскоре должны подписать соглашение о создании совместного центра по обогащению урана, что позволит Ирану и др...

В Индии разрешили запустить АЭС Куданкулам

News image

Регулирующий орган Индии в области атомной энергетике позволил запустить первый энергоблок главного объекта российско-индийского с...

Решение о передаче закрытых блоков АЭС Козлодуй оператору РА

News image

Работы по демонтажу оборудования на блоках №№1-2 АЭС Козлодуй в Болгарии на протяжении последних двух месяцев практически не в...

Трудовые награды работникам ЧАЭС

News image

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

Команда ЦТПК - победитель соревнований!

News image

20 августа в Славутиче, на базе ГПЧ-15, состоялись ежегодные соревнования по пожарно-прикладному спорту среди аварийно-пожарных ...

Росатом намерены снизить стоимость и сроки строительства сво

News image

Соглашение, осуществление которого способно на 20% снизить стоимость и сроки строительства атомных электростанций, было подписа...

Колонна грузовиков с ядерными отходами начала движение в сто

News image

Колонна грузовиков с радиоактивными отходами во вторник начала движение в сторону хранилища в городке Горлебен в немецкой федера...

GE/Hitachi подготовит ТЭО для первых польских АЭС

News image

Альянс GE/Hitachi объявил о заключении соглашения с польской энергетической компанией PGE в рамках сотрудничества при строительс...