Reactor rapid

Deși munca de orice reactor nuclear este diviziunea substanță radioactivă, însoțită de eliberarea temperaturii, în funcție de caracteristicile de design disting două dintre soiurile lor - reactorul pe neutronii rapizi și lent, uneori numit termic.

Neutronii eliberați în timpul reacției au o viteză inițială foarte mare, depășind teoretic mii de kilometri pe secundă. Acestea sunt neutronii rapizi. În procesul de mișcare din cauza coliziunii cu atomii din materia înconjurătoare, viteza lor încetinește. Una dintre modalitățile simple și accesibile de reducere artificială a vitezei este plasarea lor pe traseul de apă sau grafit. Astfel, după ce a învățat să regleze nivelul energie cinetică din aceste particule, omul a reușit să creeze două tipuri de reactoare. Numele neutronilor "termici" a fost obținut datorită faptului că viteza de mișcare după decelerare corespunde practic vitezei naturale a mișcării termice intra-atomice. În echivalentul numeric, este de până la 10 km pe secundă. Pentru microworld, această valoare este relativ scăzută, astfel încât captarea particulelor de către nuclee apare foarte des, provocând noi răsuciri ale fisiunii (reacția în lanț). Consecința acestei situații este necesitatea unui material mult mai puțin fisionabil decât reactoarele rapide care nu se pot lăuda. În plus, altele deasupra capului. Acest moment explică de ce majoritatea stațiilor nucleare de lucru folosesc neutronii lenți.

Se pare - dacă se calculează totul, atunci de ce este nevoie de un reactor cu neutroni rapizi? Se pare că nu totul este atât de simplu. Cel mai important avantaj al acestor instalații este capacitatea de a furniza combustibil nuclear alte reactoare și, de asemenea, să creeze un ciclu de fisiune crescut. Să ne ocupăm mai mult de acest lucru.

Reactorul de neutroni rapizi folosește mai mult combustibilul încărcat în zona activă. Să începem în ordine. Teoretic, doar două elemente pot fi utilizate ca combustibil: plutoniu-239 și uraniu (izotopii 233 și 235). În natură, se găsește numai izotopul U-235, dar nu este suficient să vorbim despre perspectivele unei astfel de alegeri. Aceste uraniu și plutoniu - este derivat din toriu-232 și uraniu-238, care sunt formate ca rezultat al expunerii la flux de neutroni. Dar cele două material radioactiv mult mai des apar într-o formă naturală. Astfel, în cazul în care a fost posibil pentru a rula o reacție în lanț de fisiune autoîntreținută a U-238 (sau plutoniu 232), rezultatul acesteia ar fi fost apariția unor noi porțiuni de material fisionabil - uraniu-233 sau plutoniu-239. În timpul decelerării neutronilor la viteze termice (reactoare clasice) acest proces este imposibil: ele servesc drept combustibil este U-233 și Pu-239, dar un reactor cu neutroni rapizi permite să execute o astfel de conversie suplimentară.

Procesul este după cum urmează: încărcare 235 sau toriu 232 (materie primă), și o porțiune de uraniu-233 sau plutoniu-239 (combustibil). Acestea din urmă (oricare dintre ele) asigură fluxul de neutroni necesar pentru a "aprinde" reacția în primele elemente. În procesul de degradare, energie termică, transformate de generatoarele de stații în energie electrică. Neutronii rapizi acționează asupra materiilor prime, transformând aceste elemente în porțiuni de combustibil noi. De obicei, cantitățile de combustibil arse și formate sunt egale, dar dacă materia primă este încărcată mai mult, generarea de noi porțiuni de material fisionabil are loc chiar mai rapid decât consumul. Prin urmare, al doilea nume al acestor reactoare este crescătorii. Combustibilul excesiv poate fi utilizat în tipuri de reactoare clasice mai lente.

Dezavantajul modelelor rapide de neutroni este acela că, înainte de încărcare, uraniul-235 trebuie să fie îmbogățit, ceea ce necesită investiții financiare suplimentare. În plus, chiar designul nucleului este mai complex.