Nopea reaktori

Vaikka toiminnan perusteella tahansa ydinreaktori on jako radioaktiivisen aineen, jolloin vapautuu lämpötilan, riippuen ominaisuuksista erottaa kahta lajia - nopeiden neutronien reaktori ja hidas, joskus kutsutaan lämpöä.

Neutroneja vapautuu reaktion aikana, niillä on hyvin suuri lähtönopeus, teoriassa voittaa toinen tuhannen kilometrin. Tämä - nopeasti neutroneja. Parhaillaan siirtymässä törmäys ympäröivän atomien väliä niiden nopeus hidastuu. Yksi yksinkertainen ja edullinen tapoja keinotekoisesti vähentää nopeutta on saattaa tiellä vettä tai grafiittia. Siten oppiminen säädä kineettisen energian näitä hiukkasia, mies pystyi luomaan kahdentyyppisiä reaktoria. Nimi "lämpö" neutronit saatu kiitos siitä, että nopeus niiden liikkeen jälkeen hidastuvuus vastaa käytännössä luonnollista nopeutta sisäisen lämpöliikkeeseen. Määrällisesti se on jopa 10 km sekunnissa. Varten mikrokosmos tämä arvo on suhteellisen pieni, joten hiukkasen ytimet talteenotto tapahtuu hyvin usein aiheuttavat uusia käämien jako (ketjureaktion). Tämän seurauksena on, että paljon pienempi määrä halkeamiskelpoisen aineen kuin he voivat ylpeillä nopeasti reaktoreita. Lisäksi alemmat joitakin muita yleiskustannukset. Nykyisin vain selittää, miksi useimmat ydinlaitoksiin käyttävät täsmälleen hidasta neutroneita.

Tuntuisi - jos kaikki lasketaan, niin miksi tarvitsemme nopeiden neutronien reaktori? On käynyt ilmi, ei ole niin yksinkertaista. Suuri etu tällaisten järjestelmien - kyky tarjota ydinpolttoaineen muiden reaktorien, sekä luoda suurennettu jako sykli. Tarkastellaan tätä lähemmin.

Hyötöreaktorin käytöt enemmän täysin ladattu ytimeen polttoaine. Aloitetaan alusta. Teoriassa käyttö polttoaineena voi vain kaksi elementtiä: plutonium ja uraani-239 (isotooppeja 233 ja 235). Luonnossa se löytyy vain isotooppia U-235, mutta hyvin vähän puhua näkymiä tällaisen valinnan. Nämä uraania ja plutoniumia - on johdettu torium-232 ja uraani-238, joka on muodostettu tuloksena altistumisesta neutronivuon. Ja nyt nämä kaksi radioaktiivista materiaalia on paljon todennäköisempää luonnollisessa muodossa. Näin ollen, jos se oli mahdollista ajaa omavaraista fissioketjureaktiota U-238 (tai plutonium-232), sen seurauksena olisi uusien osien fissiomateriaalin - uraani-233: a tai plutonium-239. Hidastuksen aikana ja neutronien termisen nopeudet (klassinen reaktorit) tämä prosessi on mahdotonta: ne toimivat polttoaineena on U-233 ja Pu-239, mutta nopeiden neutronien reaktori mahdollistaa suorittaa tällainen ylimääräinen muuntaminen.

Prosessi on seuraava: kuorma 235 tai torium-232 (raaka-aine), ja osa uraani-233: a tai plutonium-239 (polttoaine). Viimeinen (mikä tahansa niistä) tarjoavat neutronivuon tarvitaan "sytytys" reaktion ensimmäisessä solussa. Tässä prosessissa rappeutuminen vapautuu lämpöenergiaa voidaan muuntaa sähköksi generaattorit aseman. Nopeiden neutronien vaikuttavat raaka-aineiden, muuttaen nämä elementit ... uuteen osaan polttoainetta. Tyypillisesti määrä kulutetuista ja tuloksena polttoaineen ovat yhtä suuret, mutta jos raaka-aine on lisätty enemmän, tuottaa uutta osien fissiomateriaalin on jopa nopeampi kuin kulutus. Siten toinen nimi näiden reaktoreiden - kasvattaja. Ylimääräinen polttoaine voidaan käyttää klassisen hidas lajien reaktoreissa.

Puute mallit nopeiden neutronien että ennen lastausta uraani-235 on rikastettu, mikä edellyttää lisäinvestointeja. Lisäksi ydin rakenne on monimutkaisempi.