Reaktor cepat

Walaupun asas untuk operasi mana-mana reaktor nuklear terletak pembelahan bahan radioaktif, disertai dengan evolusi suhu, bergantung kepada reka bentuk ciri-ciri membezakan dua jenis - reaktor cepat dan lambat, kadang-kadang dipanggil haba.

Neutron dibebaskan dalam proses tindak balas, mempamerkan halaju awal yang sangat tinggi, secara teori mengatasi kedua ribu kilometer. Ini - neutron pantas. Dalam proses bergerak dari perlanggaran dengan atom sekitar kira halaju mereka melambatkan. Satu cara mudah dan murah untuk buatan mengurangkan kelajuan adalah meletakkan di jalan air atau grafit. Oleh itu, belajar untuk menyesuaikan tahap tenaga kinetik zarah ini, lelaki itu dapat mewujudkan dua jenis reaktor. Nama "haba" neutron diperolehi terima kasih kepada fakta bahawa kelajuan pergerakan mereka selepas penurunan hampir sepadan dengan kelajuan semulajadi usul intra-terma. Dalam istilah nombor terpulang kepada 10 kilometer sesaat. Untuk kecilnya nilai ini adalah agak rendah, jadi zarah nukleus menangkap berlaku seringkali menyebabkan bahagian belitan baru (chain reaction). Akibat daripada ini adalah bahawa jumlah yang lebih kecil bahan yg dpt dipecah daripada mereka boleh berbangga dengan reaktor cepat. Di samping itu, dikurangkan sebagian yang lain atas kos. Pada masa ini hanya menjelaskan mengapa kebanyakan operasi loji kuasa nuklear menggunakan neutron tepat perlahan.

Ia akan kelihatan seolah - jika semua orang dikira, maka mengapa kita perlu reaktor neutron yang cepat? Ternyata, tidak begitu mudah. Kelebihan utama sistem tersebut - keupayaan untuk menyediakan bahan api nuklear reaktor lain, serta mewujudkan satu kitaran bahagian diperbesarkan. Mari kita kaji ini dengan lebih terperinci.

reaktor pembiak baka cepat menggunakan dimuatkan lebih sepenuhnya ke dalam bahan api teras. Mari kita mulakan dari awal. Secara teorinya, penggunaan sebagai bahan api boleh hanya dua unsur: plutonium dan uranium-239 (isotop 233 dan 235). Secara semula jadi, ia hanya terdapat isotop U-235, tetapi sangat sedikit untuk bercakap mengenai prospek pilihan itu. uranium ini dan plutonium - berasal dari thorium-232 dan uranium-238, yang terbentuk akibat daripada pendedahan kepada neutron sentiasa berubah-ubah. Dan kini kedua-dua bahan radioaktif lebih mungkin berlaku dalam bentuk semula jadi mereka. Oleh itu, jika ia adalah mungkin untuk menjalankan pembelahan rantaian reaksi berdikari U-238 (atau plutonium-232), hasilnya akan menjadi kemunculan bahagian baru bahan boleh belah - uranium-233 atau plutonium-239. Semasa nyahpecutan neutron untuk halaju haba (reaktor klasik) proses ini adalah mustahil: mereka berkhidmat sebagai bahan api adalah U-233 dan Pu-239, tetapi reaktor neutron yang cepat membolehkan untuk melaksanakan apa-apa penukaran tambahan.

Proses ini adalah seperti berikut: beban 235 atau torium-232 (bahan mentah), dan sebahagian daripada uranium-233 atau plutonium-239 (bahan api). Baru-baru ini (mana-mana daripada mereka) menyediakan aliran neutron perlu bagi "pencucuhan" tindak balas kepada elemen pertama. Dalam proses pereputan mengeluarkan tenaga haba untuk ditukarkan kepada penjana tenaga elektrik stesen. neutron pantas bertindak ke atas bahan-bahan mentah, mengubah elemen ini ke dalam ... bahagian baru bahan api. Biasanya, jumlah yang dibakar dan bahan api yang terhasil adalah sama, tetapi jika bahan mentah dimuatkan lanjut, penjanaan bahagian baru bahan boleh belah adalah lebih cepat daripada penggunaan. Oleh itu, nama kedua reaktor ini - sawah. bahan api yang berlebihan boleh digunakan dalam reaktor spesies klasik perlahan.

Kekurangan model di neutron cepat yang sebelum loading uranium-235 perlu diperkayakan, yang memerlukan pelaburan tambahan. Selain itu, pembinaan teras adalah lebih rumit.