Подкритичный реактор

 
+
-
edit
 

valture

опытный

а можно сделать такой атомный реактор ,c коэф. размножения меньше 1( ну скажем 99.9 процента ), c активацией от внешнего импульсного источника нейтронов ?
т.е. его мощность можно регулировать в широких пределах - изменяя частоту запальных имульсов ,что позволяет делать очень маленькие\легкие реакторы с пониженным энерговыделением (т.к. в постоянно действующих реакторах на еденицу массы топлива выделяется очень много тепла и рад.излучения - маленький реактор по традиционной схеме , использует высокообагощенное топливо ,которое при меньшем обьеме\весе выделяет слишком много энергии - поэтому системы ожлаждения и рад.защиты составляют большую часть массы\обьема такого реактора ...) :blink:
 
EE Татарин #24.12.2005 00:38
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
valture> а можно сделать такой атомный реактор ,c коэф. размножения меньше 1( ну скажем 99.9 процента ), c активацией от внешнего импульсного источника нейтронов ?
valture> т.е. его мощность можно регулировать в широких пределах - изменяя частоту запальных имульсов ,что позволяет делать очень маленькие\легкие реакторы с пониженным энерговыделением (т.к. в постоянно действующих реакторах на еденицу массы топлива выделяется очень много тепла и рад.излучения - маленький реактор по традиционной схеме , использует высокообагощенное топливо ,которое при меньшем обьеме\весе выделяет слишком много энергии - поэтому системы ожлаждения и рад.защиты составляют большую часть массы\обьема такого реактора ...) :blink: [»]

Можно. Но причем тут компактность?
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  
+
-
edit
 

valture

опытный

дак ,есть предел минимальной массы активной зоны реактора - у которой тоже есть нижний предел энерговыделения (ниже которого он глохнет) , поэтому значительную\большую часть его массы\обьема занимают системы охлаждения и защиты ....
т.е. уменьшить реактор меньше определенного предела можно только за счет уменьшения удельного энерговыделения ...
такой реактор скорее напоминает радиоизотопный элемент ... :blink:

 
EE Татарин #24.12.2005 01:00
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
valture> дак ,есть предел минимальной массы активной зоны реактора - у которой тоже есть нижний предел энерговыделения (ниже которого он глохнет) , поэтому значительную\большую часть его массы\обьема занимают системы охлаждения и защиты ....
Реактор можно вывести на любую, сколь угодно малую, мощность...

А объем/масса защиты от этого зависит не очень сильно.

...не говоря уж о том, что размер источника нейтронов ставит крест на всей этой затее.
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  
Это сообщение редактировалось 24.12.2005 в 01:29
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
valture> а можно сделать такой атомный реактор ,c коэф. размножения меньше 1([»]

наберите в тындексе "электроядерный реактор" - узнаете много нового, интересного :D

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

valture

опытный


Wyvern-2> наберите в тындексе "электроядерный реактор" - узнаете много нового, интересного :D
Wyvern-2> Ник [»]

мдя, забавная вещица .... :D :blink: :)

 

viur

новичок

Привожу цитаты из одной статьи о подкритическом реакторе:
Представим себе, что мы собрали атомный реактор, имеющий эффективный коэффициент размножения нейтронов kэф немного меньше единицы. Облучим это устройство постоянным внешним потоком нейтронов N0...
Осталось выяснить, как можно получить первоначальный поток нейтронов N0. Для этого можно использовать ускоритель, дающий достаточно интенсивный поток протонов или других частиц, которые, реагируя с некоторой мишенью, порождают большое кол-во нейтронов. Действительно, например, при столкновении с массивной свинцовой мишенью каждый протон, ускоренный до энергии 1ГэВ ( 109 эВ ), производит в результате развития ядерного каскада в среднем n = 22 нейтрона. Энергии их составляют несколько МэВ, что как раз соответствует работе реактора на быстрых нейтронах...
Эффективность ускорения может быть достаточно высокой, например в реальном проекте сильноточного циклотрона на энергию 1ГэВ ry=0,43. Эффективность производства электроэнергии может составлять 0,42. Окончательно реальный коэффициент усиления (подкритического умножения) R=ry rэ R0 = 21,8, что по-прежнему вполне хорошо, потому что всего 4,6% производимой установкой энергии нужно возвращать для поддержания работы ускорителя. При этом реактор работает только при включенном ускорителе и никакой опасности неконтролируемой цепной реакции не существует...
Для производства энергии в подкритическом режиме требуется хорошо делящийся изотоп. Обычно рассматриваются три возможности 239Pu,235U,233U. Очень интересным оказывается последний вариант, связанный с 233U. Этот изотоп может воспроизводиться в реакторе при облучении интенсивным потоком нейтронов, а это и есть непременное условие роботы реактора в подкритическом режиме...
Таким образом, если мы в качестве рабочего вещества выберем смесь из 88% природного тория и 12% изотопа 233U, то такой состав, будет длительное время сохраняться при работе реактора. Положение изменится после, того как будет выработано достаточно большое кол-во тория. После этого нужно производить смену рабочего вещества, но 233U следует выделить из отработанного вещества и использовать в следующей загрузке. Оценим время, которое может проработать реактор при одной загрузке. Возьмём в качестве примера параметры установки, предлагаемые группой проф. К. Руббиа Здесь ток ускорителя 12,5 мА при энергии 1 ГэВ и исходная масса топлива 28,41 т. Топливо состоит из окислов ThO2 и 233UO2. Исходное кол-во ядер 232Th 5,58 1028. При приведённом значении тока производится 1,72 1018 нейтронов в секунду. Половина нейтронов захватывается торием, это соответствует 2,7 1025 захватов в год. Отсюда делается заключение, что при времени работы на одной загрузке порядка нескольких лет будет выработано менее 1% всего кол-ва тория. В проекте принята периодичность замены топлива 5 лет.
Необходимо отметить, что продукты деления 233U, представляющие большую радиационную опасность, с большой вероятностью участвуют в
реакциях с нейтронами, в результате которых наиболее опасные продукты
деления со средним временем жизни пережигаются, то есть либо переходят в устойчивые изотопы, либо, наоборот, в очень нестабильные, которые быстро распадаются. Таким образом, отпадает необходимость геологического хранения отходов работы атомной электростанции. Это ещё одно несомненное преимущество подкритического режима работы ядерного реактора. При этом, разумеется, часть потока нейтронов расходуется на пережигание отходов, что несколько понижает коэффициент усиления R = ryrэR0= 21,8. Однако эти затраты, вне всякого сомнения, оправданны.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Мне больше нравиться реактор на БН с так называемой смешанно-равновесной АЗ. При смеси в определенной пропорции U238 и Pu239(не помню точно -около 20%) создаются условия при котором коэфицент воспроизводства равен 1. Т.е. такой реактор может очень длительное время - десятки лет - работать, вплоть до выжигания до 50-60% U238. Если же сделать его еще и электроядерным -вааще сказка :)
По типу батарейки - загрузили в колодец реактор, использовав дешевый природный или обедненный уран и утилизируемый оруженый плутоний, включили рубильник...и так 20-30 лет. После сняли оборудование и оставили шахту-колодец "охлаждаться" лет на 100-300. А оборудование перевезли на 50 метров, в новый колодец.

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  

yuu2

опытный

valture> а можно сделать такой атомный реактор ,c коэф. размножения меньше 1( ну скажем 99.9 процента ), c активацией от внешнего импульсного источника нейтронов ?

Можно. Но пока никому не нужно.

valture> т.е. его мощность можно регулировать в широких пределах - изменяя частоту запальных имульсов ,

Тоже мало кому требуется. В любом разе темп сброса мощности не будет ниже определяемого запаздывающими нейтронами. А наброс - кому он сдался. Реактор и так маневренней турбины.

valture>что позволяет делать очень маленькие\легкие реакторы с пониженным энерговыделением (т.к. в постоянно действующих реакторах на еденицу массы топлива выделяется очень много тепла и рад.излучения - маленький реактор по традиционной схеме , использует высокообагощенное топливо ,которое при меньшем обьеме\весе выделяет слишком много энергии - поэтому системы ожлаждения и рад.защиты составляют большую часть массы\обьема такого реактора ...)

Бзззз ... мощность что в нормальном, что в электроядерном в конечном итоге определяется возможностями теплосъёма. И для ускорительно-облучаемой мишени это куда более суровое ограничение, чем для нормального твэла. Бо она работает в "шоковом" режиме, сообразно импульсам из источника, не не с постоянным энерговыделением, как в нормальном реакторе.

А компактность и для электрояда, и для нормального реактора малой мощности в конечном итоге определяется защитой (т.е. уровнем мощности), а не зоной.
 
Это сообщение редактировалось 06.01.2006 в 18:31

yuu2

опытный

Wyvern-2> Мне больше нравиться реактор на БН с так называемой смешанно-равновесной АЗ. При смеси в определенной пропорции U238 и Pu239(не помню точно -около 20%) создаются условия при котором коэфицент воспроизводства равен 1.

Для больших зон КВа единица достигается при среднем обогащении 13-15%. (it depends)

Wyvern-2> Т.е. такой реактор может очень длительное время - десятки лет - работать, вплоть до выжигания до 50-60% U238.

Если бы. Для зон с КВа=1 заметный дрейф реактивности начинается с выгорания 7-10% - баланс наработка/выжигание смещается по той простой причине, что U238 убывает. Да и с ресурсом твэла на такое выгорание есть трабблы, заметно ухудшающие и экономику, и нейтронный баланс.

Wyvern-2> Если же сделать его еще и электроядерным -вааще сказка :)

Стррррашная. Ускоритель, работающий десятки лет без профилактики; мишень и окна ввода пучка под дикими нагрузками; зона, которую проще закопать, чем выгрузить и далее по списку.
 

viur

новичок

yuu2>Да и с ресурсом твэла на такое выгорание есть трабблы, заметно ухудшающие и экономику, и нейтронный баланс.[»]
Совершенно верно. Собственно, топливо вырабатывает свой ресурс далеко не из-за "выгорания", а из-за нарушения герметичности оболочек твэлов, а она (негерметичность) наступает через пару лет...

 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★

Гибридные системы для дожигания трансурановых отходов атомных энергетических установок: состояние исследований и перспективы

Гибридные системы для дожигания трансурановых отходов атомных энергетических установок: состояние исследований и перспективы, Юров Д.В., Приходько В.В. // ufn.ru
 
Гибридные системы для дожигания трансурановых отходов атомных энергетических установок: состояние исследований и перспективы

Обсуждаются особенности подкритичных гибридных систем (ГС) в рамках задачи дожигания трансурановых отходов U-Pu-ядерного топливного цикла. Рассмотрены преимущества ГС перед традиционными атомными реакторами, проведено сравнение схем замыкания ядерного топливного цикла с помощью ГС и реакторов на быстрых нейтронах. Подробно обсуждаются достоинства и недостатки двух типов ГС с существенно различными источниками нейтронов (ИН). К первому типу относятся ГС с источником нейтронов на основе ядерного расщепления; ко второму — гибриды с термоядерным ИН на основе установок для магнитного удержания плазмы. Проведён сравнительный анализ достоинств и недостатков ГС и сделана оценка их востребованности для задачи замыкания U-Pu-ядерного топливного цикла.
 
 3.6.33.6.3
Это сообщение редактировалось 16.01.2015 в 15:03

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru