Hurtig reaktor

Selv om grundlaget for driften af en atomreaktor ligger fission af radioaktivt materiale, ledsaget af udviklingen af temperatur, afhængigt af designet funktioner skelne mellem to varianter - hurtig reaktor og langsomt, undertiden kaldet varme.

Neutronerne released in reaktionsprocessen, udviser en meget høj starthastighed, teoretisk overvinde en anden tusinde kilometer. Dette - de hurtige neutroner. I færd med at flytte fra sammenstød med omgivende atomer ligegyldigt deres hastighed aftager. En enkel og overkommelige måder at kunstigt reducere hastigheden er at placere i vejen for vand eller grafit. Således, at lære at justere niveauet for den kinetiske energi af disse partikler, manden var i stand til at oprette to typer reaktorer. Navnet "termiske" neutroner opnået takket være det faktum, at hastigheden af deres bevægelse efter deceleration praktisk svarer til den naturlige hastighed af det intra-termisk bevægelse. Talmæssigt er det op til 10 kilometer i sekundet. For mikrokosmos denne værdi er relativt lav, så partikel kerner capture forekommer meget ofte forårsager nye viklinger division (kædereaktion). Konsekvensen af dette er, at en meget mindre mængde af fissilt materiale, end de kan prale af hurtige reaktorer. Desuden reduceres nogle af de andre faste omkostninger. I øjeblikket bare forklarer, hvorfor de fleste opererer kernekraftværker bruge præcis langsomme neutroner.

Det ser ud til - hvis alle tælles, så hvorfor har vi brug for en hurtig neutron reaktor? Det viser sig, ikke så enkelt. Den største fordel ved sådanne systemer - evnen til at tilvejebringe et nukleart brændstof andre reaktorer, samt skabe et forstørret division cyklus. Lad os undersøge dette nærmere.

Hurtig formeringsreaktor anvendelser mere fuldt lastet ind i kernen brændstof. Lad os starte fra begyndelsen. Teoretisk anvendelse som brændstof kan kun to elementer: plutonium og uran-239 (isotoper 233 og 235). I naturen er det kun fundet isotopen U-235, men meget lidt at tale om udsigten til et sådant valg. Disse uran og plutonium - er afledt af thorium-232 og uran-238, der er dannet som et resultat af udsættelse for neutronflux. Og nu disse to radioaktivt materiale er langt mere tilbøjelige til at forekomme i deres naturlige form. Således, hvis det var muligt at køre en selvvedligeholdende kædereaktion af U-238 (eller plutonium-232), dens resultat ville have været fremkomsten af nye portioner af fissilt materiale - uran-233 eller plutonium-239. Under deceleration af neutroner til termiske hastigheder (klassisk reaktorer) denne proces er umulig: de tjener som brændsel er U-233 og Pu-239, men en hurtig neutron reaktor tillader at eksekvere en sådan yderligere omdannelse.

Processen er som følger: load 235 eller thorium-232 (råmateriale), og en del af uran-233 eller plutonium-239 (brændstof). Den sidste (nogen af dem) giver neutronflux nødvendig for "tænding" af reaktionen i den første celle. I processen med henfald frigivet termisk energi , der skal konverteres til elektricitetsgeneratorer af stationen. Hurtige neutroner handle på råvarerne, omdanne disse elementer ind i ... ny portion af brændstof. Typisk er mængden af den brændte og den resulterende brændstof er lige, men hvis råmaterialet er lagt mere, genereringen af nye dele af fissilt materiale er endnu hurtigere end forbruget. Derfor er den anden navn af disse reaktorer - opdrætter. Overskydende brændstof kan anvendes i de klassiske langsomme species reaktorer.

Manglen på modeller på hurtige neutroner, der før loading uran-235 skal beriges, hvilket kræver yderligere investeringer. Desuden kernen konstruktion er mere kompliceret.