Fast reaktor

Selv om grunnlaget for drift av en hvilken som helst kjernefysisk reaktor ligger spalting av radioaktivt materiale, ledsaget av utvikling av temperatur, avhengig av design egenskaper skiller to varianter - hurtig reaktor og langsom, noen ganger kalt varme.

De nøytronene som dannes i reaksjonsprosessen, utviser en meget høy begynnelseshastighet, teoretisk overvinne en andre tusen kilometer. Dette - den raske nøytroner. I prosessen med å bevege seg fra kollisjonen med de omkringliggende atomene uansett deres hastighet avtar. En enkel og rimelig måte å kunstig redusere hastigheten er å plassere i form av vann eller grafitt. Således lærer å justere nivået for den kinetiske energien til disse partikler, hvis man var i stand til å lage to typer av reaktorer. Under navnet "termiske" nøytroner oppnås takket være det faktum at hastigheten av deres bevegelse etter retardasjon praktisk talt svarer til den naturlige hastigheten på den intra-termisk bevegelse. Tallmessig er det opp til 10 kilometer i sekundet. For miniatyr denne verdi er forholdsvis lav, slik at partikkelkjernene fange forekommer meget ofte forårsaker ny viklinger divisjon (chain reaction). Konsekvensen av dette er at en langt mindre mengde av spaltbart materiale enn de kan vise til hurtigreaktorer. I tillegg reduseres, går noen av de andre faste utgifter. bare forklarer tiden at de fleste opererer atomkraftverk bruker nøyaktig langsomme nøytroner.

Det ville virke - hvis alle telles, så hvorfor trenger vi en rask nøytron reaktor? Det viser seg, ikke så enkelt. Den store fordelen med slike systemer - evnen til å tilveiebringe en nukleær brensel andre reaktorer, samt skape en forstørret divisjon syklus. La oss undersøke dette nærmere.

Fast formeringsreaktor anvendelser som mer fullstendig lastet inn i kjernebrensel. La oss starte fra begynnelsen. Teoretisk bruk som en brennstoffboks bare to elementer: plutonium og uran-239 (isotopene 233 og 235). I naturen, det finnes bare isotopen U-235, men svært lite å snakke om utsiktene til et slikt valg. Disse uran og plutonium - er avledet fra thorium-232 og uran-238, som er dannet som et resultat av eksponering for nøytronfluks. Og nå disse to radioaktivt materiale er mye mer sannsynlig i sin naturlige form. Således, hvis det var mulig å drive en selvbærende fisjonskjedereaksjon av U-238 (eller plutonium-232), dens resultat ville ha vært at det oppstår nye partier av spaltbart materiale - uran-233 eller plutonium-239. Ved nedbremsing av nøytronene til termiske hastigheter (klassiske reaktorer) Denne prosessen er umulig: de tjener som brensel er U-233 og Pu-239, men en hurtigreaktor gjør det mulig å utføre en slik ytterligere omdannelse.

Prosessen er som følger: belastning 235 eller torium-232 (råmateriale), og en porsjon av uran-233 eller plutonium-239 (drivstoff). Den siste (noen av dem) tilveiebringe nøytronfluks nødvendig for "tenning" av reaksjonen i den første celle. I prosessen med forråtnelse utgitt termisk energi som skal omdannes til elektrisitet generatorer av stasjonen. Hurtige nøytroner virker på råmaterialene, transformere disse elementene inn i ... ny porsjon av drivstoffet. Typisk er mengden av brent og den resulterende brennstoffet er like, men hvis råmaterialet er lagt mer, er dannelse av nye partier av spaltbart materiale er enda raskere enn forbruket. Derfor er den andre navnet på disse reaktorene - oppdretter. Overflødig drivstoff kan brukes i de klassiske langsomme arter reaktorer.

Mangelen på modeller på hurtige nøytroner som før lasting uran-235 må være beriket, som krever ytterligere investeringer. Dessuten er kjernen konstruksjonen mer komplisert.