Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Топливные сборки, оптимизированные по потреблению плутония




Разработка проектов топлива для быстрых реакторов.

Модульные реакторы небольшой мощности.

Разработка топлива для высокотемпературных реакторов (HTR).

Альтернативой реакторам LWR в настоящее время являются высокотемпературные реакторы с газовым охлаждением и с прямым циклом использования нагретого газа для газовых турбин. Для реакторов HTR разработано специальное керамическое топливо, которое не деградирует при высоких температурах в условиях эксплуатации. Это сферическое топливо, сердечник которого состоит из обогащенного UO2, окруженного слоями пиролитического углерода и карбида кремния. Кроме того, такие сферы, диаметром 1 мм впрессованы в графитовые сферы диаметром 6 см для реакторов PBMR, или впрессованы в гексагональные топливные блоки для реакторов GT-MHR. В настоящее время исследования по сферическому топливу концентрируются на его изготовлении и надежной эксплуатации до проектного выгорания.

Концепция модульных реакторов небольшой мощности предполагает работу активной зоны без доступа к ней операторов и без перегрузки в течение длительного времени, например, 15 лет. Затем отработавшая активная зона заменяется на новую и модуль продолжает работать в заданном режиме. Активная зона либо перерабатывается с целью утилизации ОЯТ, либо подлежит захоронению без ее переработки.

Конструкции топлива для таких модульных реакторов еще предстоит разработать в соответствии с развитием концепции реакторов небольшой мощности.

Разработка ректоров на быстрых нейтронах претерпевает сложный период замедления и даже отказа в некоторых странах в связи со спадом атомной энергетики и конкурентоспособностью с реакторами других типов, в основном LWR. Тем не менее во многих странах, в том числе и в РФ работы по быстрым реакторам не прекращались и продвигаются достаточно быстрым темпом. Большие преимущества реакторов на быстрых нейтронах их уникальная способность выжигать плутоний. Кроме того, эти реакторы единственные способны выжигать минорные актиниды с приемлемой на практике скоростью. В соответствии с этим, основные усилия по усовершенствованию топлива для таких реакторов направлены на разработку так называемых «мишеней» – топливных сборок для облучения и уничтожения МА.

Основные задачи проекта CAPRA-CADRA (европейский проект EFR) переключение FR с режима наработки плутония на режим его выжигания для возможности использования в FR плутония, нарабатываемого в LWR. Для реализации этой идеи необходимо обеднить топливную композицию по урану. Одним из способов этого может быть увеличение доли плутония с 15-20 % вес. до 45 % вес., что приводит к уменьшению доли воспроизводимого из урана плутония и повышению доли сжигаемого плутония. Кроме того, сборка, оптимизированная по сжиганию плутония, содержит стержни из инертного материала MgAl2O4 и нержавеющей стали. При этом среднее содержание плутония в сборке должно соотвествовать среднему содержанию плутония в обычной сьборке из топлива с 15-20 % Pu. Было показано, что такая конструкция сборки увеличивает потребление плутония с 20 кг/(ТВт.ч эл) для стандартной сборки до 80 кг/(ТВт.ч эл).

Одновременно разрабатываются сборки топлива с инертной матрицей с применением нитрида плутония вместо оксида, что помогает снизить температуру топлива в варианте кольцевой формы нитридного топлива. Теплоноситель обмывает такое топливо и внутри и снаружи. Однако такое топливо очень сложно в изготовлении, что не дает возможности пока добиться его экономичности.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 255; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.