Brzi reaktor

Iako je bilo koji posao nuklearni reaktor

Neutroni koji se oslobađaju tijekom reakcije imaju vrlo visoku početnu brzinu, teoretski nadilaze tisuće kilometara u sekundi. 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 kinetička energija od tih čestica, čovjek je mogao 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 drugi iznad glave. Ovaj trenutak objašnjava zašto većina radnih nuklearnih stanica koristi polagane neutrone.

Čini se - ako se sve računa, zašto je potreban brzo reaktor neutrona? Ispada da sve nije tako jednostavno. Najvažnija prednost takvih instalacija je sposobnost pružanja nuklearno gorivo drugih reaktora, te također stvoriti povećani ciklus fisije. Dopustite mi da se više posvetimo ovom pitanju.

Brzog reaktora neutrona u potpunosti koristi gorivo u aktivnu zonu. Počnimo s redom. Teoretski, samo se dva elementa mogu koristiti kao gorivo: plutonij-239 i uranij (izotopi 233 i 235). U prirodi, utvrdio je samo izotop U-235, ali vrlo malo govoriti o izgledima takav izbor. Te urana i plutonijevog - izvedena iz torij-232 i uran-238, koji su formirani kao posljedica izlaganjem struji neutrona. Ali ta dva radioaktivni materijal mnogo češće dolazi 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 kako slijedi: 235 ili opterećenje torij-232 (sirovina), a dio urana-233 ili plutonij-239 (goriva). Potonji (bilo koji od njih) osigurava tok neutrona koji je neophodan za "zapaljenje" reakcije u prvim elementima. U procesu propadanja, toplinska energija, transformiraju generatori stanice u električnu energiju. Brzi neutroni djeluju na sirovine, pretvarajući te elemente u nove dijelove goriva. Tipično, iznos od spaljena i rezultirajući goriva su jednaki, ali ako sirovina je više opterećen, stvaranje novih dijelova fisijski materijal je 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 se prije utovara uranij-235 mora obogatiti, što zahtijeva dodatna financijska ulaganja. Osim toga, sam dizajn jezgre je složeniji.