Горючее атомных реакторов

Химия играет важную роль в решении энергетической проблемы (химические источники тока гальванические и топливные элементы, аккумуляторы), в создании соответствующих материалов для электротехнической промышленности и атомной энергетики (проводники и изоляторы полупроводники материалы и горючее для атомных реакторов и т. п.). [c.182]

Актиноиды и, Ри, а также ТЬ применяют в качестве ядерного горючего атомных реакторов. Торий используют для легирования сплавов на основе железа, меди, магния и др., ТЬОз — в качестве высокотемпературного огнеупора, устойчивого к окислительной среде, а также как составную часть катализаторов в процессах синтеза. Соли урана применяют в стеклоделии (желто-зеленый пигмент) л при производстве высокотемпературных глазурей. [c.363]

В книге содержатся сведения по многим проблемам современной атомной технологии, в особенности по переработке облученного горючего, в том числе и жидкого горючего атомных реакторов, а также по разделению изотопов. Большое внимание уделяется вопросам экономики и. эксплуатации радиохимических заводов. Специальная глава посвящена проблемам удаления и переработки радиоактивных отходов. Для работников про- [c.9]

Горючее атомных реакторов [c.18]

Следы — микро- и ультрамикроколичества примесей (порядка миллионных и миллиардных долей грамма) в веществах. Современная техника (ядерное горючее для атомных реакторов, специальные конструкционные материалы, жаропрочные сплавы, фармацевтические препараты, полупроводники и др.) предъявляет к чистым веществам и элементам высокие требования. Так, на каждые 10 миллиардов атомов полупроводникового германия допускается не более одного атома примеси, а полупроводниковый кремний должен быть еще чище. Получение чистых и сверхчистых веществ возможно лишь при хорошо налаженном анализе следов примесей. Сложные удобрения — удобрения, содержащие несколько питательных элементов. К С. у. относятся аммофос. Диаммофос, фосфаты калия, магний-аммонийфосфат, селитра калийная, нитрофосфаты, нитрофоски и т. д. [c.122]

Среди известных соединений фтора обращают на себя внимание следующие вещества (табл. 189). Из перечисленных соединений жидкий фтор, трифторид хлора и пентафторид брома производятся в промышленном масштабе со времени Второй мировой войны. Они применяются для фторирования урана с целью его выделения из отработанного горючего атомных реакторов и для получения фторированных углеводородов и полимеров. [c.413]

Широко используются также изотопы водорода — дейтерий и тритий. Тяжелая вода ОгО используется в атомной энергетике как замедлитель нештронов в атомных реакторах. Дейтерий и тритий используются в ка-честпе термоядерного горючего в водородных бомбах, поскольку при реакции [c.288]

Процесс воспроизводства ядерного горючего осуществляется в атомных реакторах — размножителях. На пути их создания встретились многие технические трудности, при решении которых значительно расширяются ресурсы ядерного сырья. В этом случае атомную энергию будут применять не только для выработки электрической энергии и для теплофикации, но и для получения тепловой энергии, необходимой для технологических нужд различных производств. [c.404]

Ядерное горючее — плутоний-239 — производят в ряде стран в больших количествах, измеряемых тоннами. Его получают в атомных реакторах при взаимодействии медленных нейтронов с ураном-238. Образующийся в результате этой реакции неустойчивый изотоп урана-239, испуская р-частицы, превращается в нептуний-239. Последний также р-радиоактивен и вследствие распада приводит к образованию плутония-239. Соответствующие ядерные реакции могут быть записаны следующим образом [c.46]

Химия играет важную роль в решении энергетической проблемы (химические источники тока), в создании необходимых материалов для электротехнической промышленности и атомной энергетики (материалы и горючее для атомных реакторов). [c.11]

Использование как ядерного горючего основано на том, что при соударении его ядра с медленным тепловым нейтроном образуется новое ядро неустойчивое и самопроизвольно сразу же распадающееся на два больших фрагмента, состоящих из ядер 8г, и др., а также нескольких новых нейтронов, сразу же вступающих в новые ядерные реакции с новыми ядрами Так возникает разветвленная ядерная реакция, в результате которой выделяется 2 10 Дж/моль тепловой энергии, что в 2,5 10 раз превышает количество энергии, выделяющейся при сгорании такой же массы угля. Такой процесс реализуется в атомной бомбе. Для спокойного протекания той же ядерной реакции в атомном реакторе используются поглотители нейтронов в виде стержней из металлов с большим сечением захвата нейтронов, например кадмия, и замедлители нейтронов в виде графитовых блоков или тяжелой воды ВзО. Помимо самопроизвольному распаду под действием тепловых нейтронов способен подвергаться также трансурановый изотоп плутония который получают в значительных количествах в атомных реакторах. В настоящее время используется для производства ядерного оружия. [c.193]

А. К. Реакторы атомных электростанций. Минск, 1971 Рок У. Разработка и изготовление ядерного горючего. Атомная техника за рубежом , 1972, K 8 В и б и -л а ш в и л и Ю. К. Ядерное горючее и ТВЭЛЫ для энергетических быстрых реакторов. Атомная техника ва рубежом , 1974, № И. Б. Б. Климентов. [c.809]

Использование тепла атомного реактора для переработки органического горючего 582 [c.7]

Атомные реакторы современного поколения производят от 18—22 до 26,8 тыс. т у. т. на 1 т урана. Следовательно, из имеющихся достоверных запасов урана 2,093 млн. т, доступных к разработке на современном уровне технического развития, можно получить 40—45 млрд. т у. т., а учитывая вероятные запасы урана 3,855 млн. т — порядка 110—120 млрд. т у. т. [18]. В реакторах-размножителях уран будет использоваться в 40—60 раз эффективнее. Это и есть реальный потенциал атомного горючего (табл. 1.20) [c.20]

Если природный уран-238 подвергнуть действию нейтронного потока, то образуется новое синтетическое ядерное горючее — плутоний-239. Таким образом в самом ядерном реакторе можно получать атомное горючее, которого в природе не существует. Атомный реактор может быть сконструирован так, что количество образующегося из урана-238 атомов плутония-239 будет превосходить количество атомов делящегося урана-235 и, следовательно, весь природный уран-238 будет превращаться в ядерное горючее. Аналогичным образом и торий-232 под действием нейтронного потока превращается в торий-233, а затем в уран-233, являющийся также синтетическим атомным, горючим. [c.21]

Будучи технологическим сырьем для получения аммиака, метанола, гидразина, гидрирования угля, водород и в новых формах косвенно увеличивает ресурсы энергетического горючего. Все это лишь средства и формы аккумулирования энергии водорода. Универсальность водорода характеризуется и тем, что он способен заменить электричество в качестве энергетического посредника между атомным реактором и потребителями энергии. [c.42]

Исследуется двухступенчатый процесс электролиза и сжигания горючего с использованием продуктов сгорания в газовой турбине [475]. Процесс может осуществляться с использованием тепла высокотемпературного газоохлаждаемого атомного реактора. [c.312]

Оптимальные значения основных параметров при использовании угля в качестве горючего 1) температура гелиевого теплоносителя на выходе из атомного реактора 1200 К избыточное давление гелия в первичном контуре 21,1 МПа, во вторичном 4 МПа 3) давление в реакторе сжигания угля 10 МПа, давление газов на выходе из турбины 0,005 МПа, давление в электролизере 2,07 МПа при плотности тока в нем 1 кА/м . Процесс отличается высоким энергетическим КПД, экологической чистотой. [c.312]

Термохимические методы были одними из первых методов получения водорода для технических нужд (железо-паровой метод), они же (открытые термохимические циклы) и ныне остаются основными промышленными методами получения водорода на базе конверсии углеводородов и газификации гвердых горючих с использованием разных источников энергии, в том числе энергии атомных реакторов. [c.349]

В табл. 8.17 [625] представлены технико-экономические показатели конверсии метана водяным паром с использованием тепла атомного реактора термической мощностью 1300 МВт. Тепло атомных реакторов может быть использовано для переработки разных горючих ископаемых в водород или го смесей с оксидом углерода. [c.430]

Первым направлением широкого использования тепла атомного реактора в химической технологии является замена сжигания природного газа, жидких углеводородов и твердого горючего для чисто энергетических целей. [c.430]

Использование в этих процессах тепла атомных реакторов имеет безусловную перспективу. Газификация угля является одним из первых крупнотоннажных химических процессов, которые стали объектом для использования тепла атомного реактора [635, 636]. Газификация угля с естественной влажностью, без сушки и брикетирования, дает возможность обойтись без подвода пара и газифицировать угольные шламы, получаемые при гидравлической добыче. Газификация угля с использованием тепла атомного реактора привлекательна и тем несомненным технологическим преимуществом, что, как видно из рис. 8.25, газогенератор для использования тепла может быть любого типа, причем возможно использование твердого горючего различных видов. Что же касается оборудования для улавливания золы, смолы, конверсии оксида углерода, очистки газа от диоксида углерода, то оно может быть однотипным при использовании различного типа газогенераторов. Как видно из схемы, представленной на рис. 8.25, вся аппаратура и мащины, касающиеся конверсии оксида углерода, очистки газа, его разделения и компрессии не требуют никаких технических корректив по сравнению с ныне принятыми в промыщленности. [c.433]

На рис. 8.30а [622] представлен процесс использования восстановительных газов (из твердого горючего) для получения губчатого железа. Как видно из рисунка, в газогенераторе 3 из любого вида твердого горючего при помощи тепла атомного реактора, которое вводится в газогенератор посредством тепла расплавленного свинца, получают восстановительный газ, состоящий в основном из смеси водорода и оксида углерода. Полученный газ вместе с частично восстановленной рудой из камеры 6 направляются в камеру 7, где получают железную губку. Газ из камеры 7 разделяют на два потока. Часть его после теплообменника а в виде дутья направляют в газогенератор, другой поток — в камеру 6, куда подают свежую железную руду. [c.440]

Графитовые материалы имеют высокий предел прочности при сжатии (500—400 кГ см -) низкое удельное электросопротивление (5-10-" —6-10 ом/см) высокую теплопроводность (80— 180 ккал/м - ч- град)-, низкий коэффициент термического линейного расширения (2-10 — 3-10 ). Графит обладает высокой термической стабильностью при температурах около 3000°С в восстановительных и нейтральных газовых средах, химической стойкостью в кислых и щелочных средах, очень низкой реакционной способностью в окислительной среде. Эти свойства графита используют в химических процессах, в газовых турбинах и в реактивной технике [245]. Кроме того, исключительно чистый графит обладает свойством замедлять движение быстрых нейтронов. Это качество графита используют в атомных реакторах для обеспечения протекания самоподдерживающейся цепной реакции, когда в качестве ядерного горючего используется уран IJ235 или плутоний [178, 293]. [c.68]

Применение атомной энергии в металлургии обеспечивает большую свободу в выборе места строительства металлургического завода и сокращает транспортные издержки при перевозке горючего (1 кг урана-235 эквивалентен 10 т угля). Особенно перспективно комбинирование производства губчатого железа и стали, когда вырабатываемую газовыми турбинами (работающими на гелии) электроэнергию используют для выплавки из губчатого железа стали в дуговых печах. Такая схема производства стали может обеспечить наиболее полное и эффективное использование ядерной энергии. В этом случае металлургический завод [644] мощностью 3,6 млн. т -стали в год с производством губчатого железа и переплавкой его в электропечах может потребить всю энергию (тепловую или электрическую), вырабатываемую атомным реактором мощностью 1800 МВт(терм.). Для того, чтобы использовать такое количество энергии только в виде электроэнергии, на заводе с доменным и конверторным производством потребовалось бы сооружение металлургических агрегатов суммарной мощностью 12—16 млн. т стали в год [645]. [c.440]

ДЕЙТЕРИЙ (Deuterium — тяжелый водород) D ( Н) — стабильный изотоп водорода с массовым числом 2. Открыт в 1932 г. Г. Юри и др. Д. содержится в природном водороде и его соединениях (вода, углеводороды и др.). Получают Д. электролизом воды, ректификацией воды или сжиженного водорода. Ядро Д. состоит из одного протона и одного нейтрона. Д. широко используется как замедлитель нейтронов в атомных реакторах, как термоядерное горючее в смеси с тритием, для проведения научно-исследовательских работ, в качестве меченого атома в химии (особенно в органической и физической), физике, биохимии и физиологии. Д. обозначают еще Н или водород-2. [c.84]

Широкое использование дешевого тепла атомных реакторов сделает водородное горючее в будущем дешевле природного газа и нефти. Что касается капитальных вложений в оборудование на производство собственно водорода, то они по сравнению со стоимостью оборудования атомной станции невелики и падают с ростом мощности по водороду [869]. [c.569]

С развитием реакторостроения и совершенствованием атомной технологии стоимость тепла атомных реакторов будет иметь тенденцию к понижению. В то же время стоимость органического горючего на мировом рынке растет и будет расти далее по мере истощения запасов, по мере перехода [c.569]

Сведения о соотношении стоимости вторичных энергоносителей к стоимости первичных горючих по данным на начало 70-х годов [821] представлены в табл. 11.4. Наиболее дешевым и перспективным источником первичной энергии для получения водорода является энергия атомных реакторов [c.570]

Представляют интерес расчеты, проведенные в ФРГ (1975 г.), по сравнению стоимости водорода, получаемого на основе органического горючего в качестве сырья, в двух вариантах энергетические затраты в процессе покрываются за счет тепла атомного реактора или за счет использования для этой цели того же органического горючего. В основу расчета положены следующие значения стоимости исходного сырья в марках ФРГ на 1 т водорода нефти — 270, каменного угля—120, мазута — 200, а также природного газа—15—20 М/4,2 ГДж. Как видно из табл. 11.18, стоимость водорода при использовании тепла атомного реактора может быть снижена [c.582]

Таблица 11.17. Стоимость восстановительного газа, получаемого из различных типов органического горючего с использованием тепла атомного реактора ) [624 ]

Таблица 11.18. Стоимость водорода, получаемого на основе органического горючего (сырье) и тепловой энергии атомного реактора ) [44]

Облучение можно производить и внутри активной зоны атомного реактора. Около 10% выделяющейся в реакторе энергии приходится на р- и у-излучение. Источниками излучения в реакторах являются а) продукты распада атомного горючего (расщепляющегося материала), б) потоки топлива в наружных контурах реакторов, работающих на жидком горючем (раствор ураниловых солей — ннтратуранила или уранилсульфата в воде), в) активная зона реактора. Выгруженное твердое горючее также может быть использовано для облучения. [c.258]

Применение. ТНОа — наиболее огнеупорный из устойчивых в присутствии воздуха материалов. Это соединение используют также в качестве катализатора, и и Ри являются ядерным горючим. В тепловыделяющие элементы (твэлы) атомных реакторов обычно помещают иОз, реже — другие соединения или металлический уран. [c.610]

Применение. Оксид тория ThOj - наиболее огнеупорный иа устойчивых иа воздухе материалов. Это соединение используют также в качестве катализатора. Уран и плутоний яаляются ядериым горючим. В тепловыделяющие элементы (таэлы) атомных реакторов обычно помещают UO2. реже - другие соеди-JkeHHfl или металлический ран. [c.576]

Исходя из современных коэффициентов пересчета на условное горючее электрической энергии, воды, бурого угля, общий расход энергии на 1000 водорода составляет 0,97 т у. т., из них 0,6 т у. т. в буром угле и 0,37 т у. т. в виде тепла ядерного реактора (расход на получение электроэнергии, воды, пара, подогрев водорода, сущку угля). Таким образом, примерно 40 % расхода энергии в процессе получения водорода на базе угля заменяется дешевым теплом атомного реактора. Общий термический коэффициент процесса превращения твердого горючего в водород составляет около 40 % Укажем, что лучщие современные процессы получения водорода из бурого угля на основе парокислородной газификации дают термический КПД процесса, не превыщающий 30—35 % (в зависимости от качества горючего и энергозатрат на его подготовку к процессу газификации). Переработку угля с использованием тепла атомного реактора можно проводить по различным схемам. Теоретически газификация угля с последующим метанирова-нием или гидрогазификация протекают с некоторым избытком тепла, а для [c.435]

Интересен следующий пример, показывающий практическую осуществимость перевода авиации целой, правда, небольшой, страны на водородное горючее. В 1972 г. в Швейцарии было израсходовано для нужд авиации 669 700 т авиационного горючего. Его энергетический эквивалент соответствует 226 ООО т жидкого водорода. Подсчитано, что такое количество водорода можно выработать на наиболее современных системах электролиза воды (г1эл = 0,80), получающих энергию от двух атомных реакторов электрической мощностью примерно 950 МВт (с учетом расхода энергии на ожижение водорода) [204]. [c.548]

Получение дешевого водорода, технологических и восстановительных газов на базе использования тепла атомных реакторов открывает новые возмож-ности и в производстве аммиака, метанола, синтеза жидких горючих. Со здаются условия их получения по таким ценам, при которых они могут за манить природный газ и другие виды углеводородов в качестве горючего Наиболее экономически эффективным путем получения водорода в атомно водородных комплексах является путь крупномасштабной реализации ра диационно-химических процессов — комплексное многоцелевое использование атомных реакторов. [c.581]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология