ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Топливные циклы из "Химическая переработка ядерного топлива " ГО лет, прежде чем такой способ будет иметь практическое значение в мировом производстве плутония. Вопрос о стоимости плутония будет обсуждаться ниже в гл. 5. [c.29] Изотопный состав плутония, который сильно зависит от условий облучения урана, обсуждается в гл. 4. [c.29] Уран-233 нельзя получить облучением первичного топлива, как получают плутоний из природного урана. Поэтому реакторы, производящие составляют третью стадию развития ядерной энергетики. [c.29] К настоящему времени получены только небольшие количества путем облучения тория в реакторах, построенных первоначально для других целей. Таким образом, возникают особые трудности производства в количествах, достаточных для начала энергетических работ. [c.29] По-видимому, невыгодно получать в реакторах, работающих на природном или обогащенном уране, хотя можно применять для пуска реактора-размножителя на и тории [2]. Из данных табл. 1 видно, что значение т] для деления 33 на тепловых нейтронах достаточно высокое, чтобы его можно было применять в реакторах-размножителях на тепловых нейтронах с ториевым питанием [2, 9]. Из анализа табл. 1 и 2 ясно, что коэффициент воспроизводства таких реакторов, по-видимому, не будет таким же высоким, как для плутониевых реакторов на быстрых нейтронах. Однако это можно компенсировать возможностью большего разбавления топлива и, следовательно, повышенным тепловым режимом реакторов-размножителей на тепловых нейтронах [2]. Пускать бридерную систему на зз и тории можно с помощью и 35 пЛуТОНИЯ. Кроме того, и ЗЗ можно получить также в зоне воспроизводства плутониевого реактора на быстрых нейтронах [2]. [c.29] С точки зрения производства и доступности топлива на первое место нужно поставить природный и обогащенный уран, на второе — плутоний, а и зз — третье место в соответствии с тремя различными стадиями ядерного реакторостроения. [c.29] а также химическими требованиями. В табл. 3 делается попытка классифицировать основные типы топливных циклов. [c.30] Для случая (а) важно, чтобы реактивность оставалась приблизительно постоянной. Тогда предел выгорания определяется радиационными повреждениями [2, 9]. Едва ли условие (а) можно выполнить для реакторов на природном уране, оно приемлемо только в странах со значительными ресурсами уранового топлива. Ураново-ториевое топливо при дальнейшем усовершенствовании может удовлетворить этому условию, но при этом нужен реактор с общим коэффициентом внутренней конверсии, близким к единице. Это теоретически возможно, но на практике едва ли осуществимо. [c.31] Типичным примером систем с однократным циклом являются реакторы-конвертеры с получением плутония, например реактор в Колдер-Холле (Великобритания). Для реакторов такого типа затраты на производство энергии возмещаются за счет плутония, извлекаемого при химической переработке использованных тепловыделяющих элементов. Более подробно это обсуждается в гл. 5. [c.31] Принципы оборота реакторного топлива можно пояснить на примере ураново-плутониевой системы [8, 9]. Рассмотрим идеальный реактор со слабообогащенным урановым топливом, коэффициент внутренней конверсии которого примем постоянным. Обозначим начальное обогащение топлива по перед пуском реактора через Го, а среднее конечное обогащение уранового топлива, которое непрерывно выводится из реактора, через (для природного урана примем г = 1 и для обедненного— меньше единицы). [c.31] Допустим, реактор пускается на природном уране. Положим, а = 0,4 и С = 0,8. Из первого уравнения находим = = 0,28. При установившемся цикле в этот реактор можно вводить обедненный ураи из диффузионных установок. [c.32] Основной задачей химической переработки для реакторов такого типа, кроме освобождения системы от нежелательных продуктов деления (см. гл. 3), является полное отделение обедненного урана от плутония. С другой стороны, плутоний, возвращаемый в систему, может содержать некоторое количество урана. Это отличает химическую переработку для равновесных реакторов от переработки для реакторов с однократным циклом. [c.33] Вернуться к основной статье