ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Необходимость переработки ядерного топлива из "Химическая переработка ядерного топлива " 6 будут описаны требования, предъявляемые к процессам обработки и регенерации реакторного топлива. Здесь же в качестве введения к обзору типов реакторного топлива, приведенному в следующей главе, будет уместно лишь суммировать причины необходимости переработки уранового топлива. [c.24] Необходимость переработки топлива диктуется либо ядерными, либо механическими факторами в зависимости от типа и конструкции рассматриваем.ого реактора. Переработка топлива является нежелательным, но, к сожалению, необходимым этапом производства атомной энергии. Здесь уместно несколько подробнее рассмотреть факторы, ограничивающие кампанию горения одной загрузки топлива в реакторе. [c.24] Образование нейтронных ядов. В гл. 3 обсуждаются эффективные поперечные сечения захвата нейтронов продуктами деления и тяжелыми ядрами, образовавшимися при захвате нейтронов атомами топлива. Влияние этих продуктов деления на экономию нейтронов, естественно, зависит от типа реактора. Отравление продуктами деления имеет особенно важное значение для больших систем с низкой концентрацией делящегося вещества, как в природном или слабообогащенном уране, и для систем, где нужно свести к минимуму потери нейтронов, например для реакторов-размножителей. [c.25] Энергия, высвобождающаяся при делении ядра, несоизмеримо больше энергии химической связи, составляющей около 1 эв на атом. Каждый осколок обладает энергией до 80 Мэе, а каждая р-частица и у-квант несут энергию около 5—10 Мэе. [c.25] Для каждого определенного материала число повреждений зависит от температуры топлива и от размера частиц. Эти факторы определяют степень отжига кристаллической решетки и диффузию продуктов деления. В металлах повреждения выражены слабее, чем в неметаллах в изотропном топливе искривления меньше, чем в анизотропных материалах. Например, кубическая 7-форма урана менее подвержена радиационным искривлениям, чем орторомбическая а-форма и тетрагональная р-форма. [c.26] Жидкое топливо. В случае жидких растворов и пульп факторы, ограничивающие степень выгорания топлива, связаны главным образом с накоплением продуктов деления. К числу таких факторов относятся образование осадков, покрывающих стенки, и ускорение коррозии контейнеров, что ухудшает теплопередачу. В водных системах фактором, ограничивающим степень выгорания топлива, может стать радиолитическое разложение воды, хотя обычно в реакторных системах предусматривают непрерывную рекомбинацию радиолитического газа. [c.26] Из приведенного выше краткого обзора ясно, что на максимальную степень использования топлива без его переработки влияет много различных факторов. Фактический предел облучения для каждого реактора различный. Он зависит от типа топлива, способа охлаждения, теплового режима и ядерных характеристик реактора. [c.26] По-видимому, в настоящее время практический предел облучения разбавленного топлива, например природного урана или ураналюминиевого сплава, соответствует 10—30% выгорания исходного количества делящегося вещества. [c.26] Для жидкого топлива возможна более высокая степень использования, и в тех случаях, когда добавляется свежий делящийся материал или в реакторе происходит воспроизводство топлива, можно довести степень выгорания до 100% от исходного количества. [c.26] В некоторых случаях конвертерных или бридерных реакторов, когда хотят ограничить образование некоторых тяжелых нуклидов (например, Ри в Pu ) или ограничить деление конвертированного топлива (например, в тории), возникают особые ядерные ограничения степени выгорания топлива, не упомянутые здесь. В этих случаях предел облучения значительно ниже указанных величин. [c.26] Вернуться к основной статье