Brzi reaktor

Iako rad bilo kojeg nuklearnog reaktoraleži podjela radioaktivnog materijala, praćeno oslobađanjem temperature, ovisno o karakteristikama dizajna razlikuju dvije njihove sorte - reaktor na brzim neutronima i sporim, ponekad termalnim.

Neutroni oslobođeni tijekom reakcije,Imaju vrlo visoku početnu brzinu, teoretski se prevladavaju za drugu tisuću kilometara. To su brzi neutroni. U procesu pomicanja zbog sudara s atomima okolne materije, njihova brzina se usporava. Jedan od jednostavnih i pristupačnih načina da se umjetno smanjuje brzina stavlja ih na vodu ili grafitnu stazu. Dakle, nakon što je naučio regulirati razinu kinetičke energije tih čestica, čovjek je uspio stvoriti dvije vrste reaktora. Ime "toplinski" neutroni dobiveno je zbog činjenice da brzina njihova kretanja nakon usporavanja praktički odgovara prirodnoj brzini intradermalnog toplinskog gibanja. U numeričkom ekvivalentu, to je do 10 km u sekundi. Za mikro svijet, ta je vrijednost relativno niska, pa se hvatanje čestica jezgrama javlja vrlo često, uzrokujući nove fisije (lančana reakcija). Posljedica toga je potreba za znatno manje fisilnim materijalom od brzih reaktora koji se ne mogu pohvaliti. Osim toga, neki se ostali troškovi opterećuju. Ovaj trenutak objašnjava zašto većina radnih nuklearnih stanica koristi polagane neutrone.

Čini se - ako se sve izračuna, onda zašto je to potrebnobrz reaktor? Ispada da sve nije tako jednostavno. Najvažnija prednost takvih biljaka je sposobnost da se dobiju nuklearno gorivo drugim reaktorima, kao i da se stvori povećani ciklus fisije. Dopustite mi da se više posvetimo ovom pitanju.

Brz reaktor neutrona je u potpunostikoristi gorivo umetnuto u jezgru. Počnimo s redom. Teoretski, korištenje kao gorivo može samo dva elementa: plutonija i urana-239 (izotopa 233 i 235). U prirodi je pronađen samo izotop U-235, ali nije dovoljno govoriti o izgledima takvog izbora. Te urana i plutonijevog - izvedena iz torij-232 i uran-238, koji su formirani kao posljedica izlaganjem struji neutrona. Ali ova dva radioaktivna materijala češće se nalaze u prirodnom obliku. Dakle, ako je moguće pokrenuti samoodrživog lančanu reakciju fisija U-238 (ili plutonija-232), njegov rezultat bi bio nastanak novih dijelova fisijski materijal - uranij-233 ili plutonij-239. Tijekom usporavanja neutrona u termalnim brzine (klasični reaktori) taj proces je nemoguće: oni služe kao gorivo je U-233 i Pu-239, ali brzim neutronima reaktor omogućuje da vrši dodatni pretvorbe.

Postupak je sljedeći: punimo uranij-235 ili torium-232 (sirovine), kao i dio urana-233 ili plutonija-239 (gorivo). Potonji (bilo koji od njih) osigurava tok neutrona koji je neophodan za "zapaljenje" reakcije u prvim elementima. U procesu propadanja, ekstrahira se toplinska energija, koju generatori postrojenja pretvaraju u električnu energiju. Brzi neutroni djeluju na sirovine, pretvarajući te elemente u ... nove dijelove goriva. Uobičajeno, količine goriva spaljene i oblikovane su jednake, ali ako se sirovina opterećuje više, generacija novih dijelova fisijskog materijala dolazi čak i brže od potrošnje. Stoga su drugi naziv takvih reaktora uzgajivači. Prekomjerno gorivo može se koristiti u klasičnim reaktorima.

Nedostatak brzih modela neutrona je da,da prije punjenja urana 235 treba obogatiti, što zahtijeva dodatna financijska ulaganja. Osim toga, sam dizajn jezgre je složeniji.