Ядерные реакторы гетерогенные

Разберем схему выделения эр ш изотопного носителя из СоСЬ (0,5 г) высокой чистоты, облученного в течение суток в гетерогенном ядерном реакторе. [c.247]

Тепловыделяющие элементы гетерогенных реакторов обеспечивают сохранение Я. г. и образующихся осколков в небольшом замкнутом пространстве, исключая тем самым циркуляцию высокоактивного теплоносителя. ТВЭЛ представляют собой обычно литые ТЬ, и, Ри, их сплавы или прессованную смесь — керамику или металлокерамику — собственно Я. г. в виде окисла, карбида и т. п. с матрицей из металлов, окислов и т. п. Матрица обеспечивает необходимое разбавление делящихся изотопов до допустимых, с точки зрения удельных тепловых нагрузок, концентраций. Гетерогенное Я. г. покрыто снаружи герметичной оболочкой из алюминия, циркония, нержавеющей стали. Комплекты из ТВЭЛ в виде пластин, трубок, цилиндров, стержней часто объединяются в сборки, помещаемые в рабочие ячейки ядерных реакторов. [c.539]

Искусственное ядерное горючее производится в специальных аппаратах, называемых ядерными реакторами, в результате использования самоподдерживающейся цепной реакции деления одного из делящихся изотопов. В зависимости от назначения и экономических соображений ядерные реакторы работают на тепловых, быстрых или промежуточных нейтронах [1 ]. Реакторы на быстрых нейтронах перспективны для использования в качестве удобных энергетических систем. Большинство построенных до настоящего времени реакторов работает на тепловых нейтронах. Имеется два типа таких реакторов гетерогенный, в котором ядерное горючее в виде кусков чистого металла или его соединения размещено в замедлителе в виде правильной решетки, и гомогенный, в котором ядерное горючее и замедлитель достаточно хорошо перемешаны. Большинство реакторов являются регенеративными, т. е. предназначены для производства новых делящихся изотопов. [c.7]

Рис. 119. Схема реактора ядерной электростанции. Ядерная электростанция должна содержать все элементы обычной тепловой электростанции. Ядерный реактор заменяет топку котла. Ток газа (например, гелия) передает тепло, освобождающееся в результате деления, к теплообменнику в теплообменнике образуется пар, направляющийся в турбину, к которой подключен генератор переменного тока. Изображенный реактор относится к типу гетерогенных

Показано что деполимеризация хлопковой и древесной целлюлозы при радиолизе протекает почти с одинаковой скоростью (табл. 5). В то же время гидролиз необлученных образцов в гетерогенной фазе протекает в 2 раза быстрее для древесной целлюлозы, чем для хлопковой, что объясняется различной степенью упорядоченности материала. Следовательно, надмолекулярная структура целлюлозы не влияет на интенсивность ее деполимеризации при радиолизе. Аналогичный вывод был сделан на основании данных об одинаковой степени разрушения упорядоченных и неупорядоченных областей целлюлозы при радиолизе в ядерном реакторе. [c.143]

В гомогенном реакторе, где активная зона состоит из однородной смеси топлива и замедлителя, имеется возможность удалять вредные продукты деления, не прерывая работы реактора. Для этого часть топливной смеси отводят в специальную установку, где ее очищают от примесей с большим сечением захвата нейтронов, затем добавляют свежее топливо и возвращают обратно в реактор. Впрочем, гомогенные реакторы еще не получили широкого распространения. Для энергетических целей эксплуатируются и строятся лишь гетерогенные ядерные реакторы, где твердое топливо располагается в виде блоков, окруженных замедлителем. Последнего нет в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах, здесь активная зона окружена зоной воспроизводства из урана-238. [c.149]

То, что источником энергии является процесс деления ядер, не имеет практически никакого значения для теплоотдачи кипящей жидкости. На пластинах, трубках или стержнях, нагреваемых пропусканием электрического тока, создаются примерно те же условия теплообмена, что и в ядерном реакторе. Однако в гомогенном реакторе, в котором делящийся материал входит в состав водного раствора соли, например уранил-сульфата, пар генерируется совершенно другим образом. Если в такой системе возникнет кипение, то генерирование пара происходит внутри объема жидкости, а не на обогреваемой поверхности, как это имеет место в гетерогенных реакторах. Так образуется пар в том случае, когда слегка перегретая относительно температуры насыщения жидкость подвергается инфракрасному облучению от внешнего источника, например от нагревательной лампы. [c.142]

Интегральные нейтронные характеристики реактора молаю определить с помощью сравнительно грубых моделей. К этой категории расчетов относятся вычисления критической массы ядерного горючего. С другой стороны, более тонкие эффекты, в частности поведение нейтронов вблизи границ областей, а также гетерогенные расчеты ячеек, требуют и более топких методов. Все это следствие сравнительно малых размеров, которые обусловливают данные эффекты. При этом многие из упрощающих предположений [c.23]

Это очень сложная процедура, и получить полезные результаты довольно трудно. Кроме того, в гетерогенной системе из-за возможной асимметрии в форме и расположении блоков горючего (см. 10.5) ядерные свойства меняются по аппарату, и обычно используемый в голом реакторе метод разделения переменных неприемлем, так что формула (1 + для [c.468]

При вычислении выходов радиоактивных изотопов по форму лам (8.1) и (8.2) необходимо знать поток частиц или Р ), значение к и сечение ядерной реакции. Поток (/ о или Р ) обычно известен для данного источника ядерных частиц, а сечение активации ядерной реакции, вызванной нейтронами, берут из литературных данных. В Приложениях (8, 10) приведены значения сечения активации ядерной реакции (л, у), вызванной медленными нейтронами, и реакций п, р) и (п, у), вызванной нейтронами деления в гетерогенном графит-урановом реакторе. [c.222]

В отличие от гетерогенных в гомогенных реакторах ядерным горючим является, например, уранил-сульфат (90% раство- [c.251]

Оксокарбонат висмута (В10)2С0з широко используется в качестве фармакопейного препарата. В последнее время карбонаты висмута вызывают повышенный интерес в связи с их возможным применением для извлечения С, образующегося при работе ядерных реакторов. Предварительный перевод с помощью гетерогенных реакций оксонитрата или оксохлорида в основной карбонат и его последующее термиче- [c.166]

В подавляющем большинстве опубликованных исследований реакция окисления водорода изучалась в качестве модельной, позволяющей в наиболее чистом виде выявлять основные закономерности окислительного катализа, не осложненные проблемой избирательности. В последнее время реакция каталитического окисления водорода начинает приобретать и практическое значение как источник энергии. В частности, гремучегазовая смесь может использоваться как топливо в космосе, причем для инициирования реакции применяются гетерогенные катализаторы [187]. Надо полагать, что значение водорода как топлива, запасы которого (воды) практически неограничены, будут возрастать по мере исчерпания других видов топлива (угля, нефти, газа). Можно указать также на применение гомогенных катализаторов, ускоряющих взаимодействие водорода и кислорода, которые выделяются в процессе эксплуатации ядерных реакторов с водяным охлаждением [188]. [c.236]

Исследования в любых областях химии способствуют улучшению окружаю-ш,ей среды и обеспечивают экономическую конкурентоспособность. Но некоторые направления исследований имеют ключевое значение. Например, изучение поверхности с целью создания новых гетерогенных катализаторов, представляет чрезвычайно важный источник дальнейшего экономического прогресса. Химия конденсированных фаз и новые методы разделения также открывают широкие перспективы. Достижения в аналитической химии способствуют прогрессу во всех других областях химии. Аналитическая химия — опора всей службы контроля за состоянием окружающей среды и ее охраны. В заключение следует назвать и радиохимию, выпестованную в ходе работы над Манхаттанским проектом во время второй мировой войны. Ее влияние по-прежнему чрезвычайно важно, поскольку для удовлетворения мировой потребности в энергии могут, несмотря на Чернобыль, понадобиться ядерные реакторы, а мир на планете поддерживается опасным балансом ядерных вооружений. Каждая их этих областей открывает новые перспективы и ставит интереснейшие задачи. [c.184]

Гетерогенное зародышеобразование. Теплоносители ядерных реакторов, парогенераторов (обычно это вода) хотя и проходят очистку и обработку, тем не менее содержат микрочастицы твердой примеси и микропузырьки. Их характерные размеры U0 1 мкм, а числовая концешрация По 10 — 10 м Существенное уменьшение количества частиц примеси может быть достигнуто только за счет сверхтщательной обработки, очистки, дегазации, которые могут быть реализованы только в лабораторных условиях. [c.132]

Для гетёрогеинглх реакторов характерно пространственное разделение ядерного горючего и замедлителя. В системах этого тина ядерное горючее находится в реакторе в форме металлических (или керамических) пластинок, стерлшей или блочков, которые распределены в объеме замедлителя и образуют регнетку определенной конфигурации. В отличие от гомогенных систем, которые могут не содержать замедлителя, гетерогенные реакторы обязательно содержат его. [c.18]

Однако физическое разделенно ядерного горючего и замедлителя еще не определяет прн 1адлежност 1 реактора к гетерогенной категории. Так, молшо представить себе активную зону реактора, состоящую нз тонких фольг ядерного горючего, плотно уложенных в среде замедлителя. Такая конфигурация эквивалентна гомогенной смеси ядерного горючего и замедлителя. Вследствие тонкости физической структуры нейтроны не чувствуют ее геометрических неоднородностей ири прохождении через ядерное горючее, замедлитель, снова ядерное горючее н т. д. Эта степень тонкости определяется размерами и взаимным раснолол еннем неоднородностей в реакторе, а также средней энергией нейтронов. [c.18]

При использовании слабо обогащенных материалов гетерогенные систем1л более приемлемы (если не единственно возмол ны). В гомогенных системах, использующих природный уран в смеси с любым из известных замедлителей, единственным исключением из которых является тяжелая вода, не может быть обеспечена самоподдерж вающаяся цепная реакция, так как эти замедлители обладают большим сечением захвата нейтронов. Такие хорошие замедлители, как графит, бериллий (окись бериллия), обычная вода, требуют применения обогащенного ядерного горючего, а при работе на природном уране необходимо применение гетерогенной структуры. Блочное рас-нолол енне ядерного горючего обеспечивает лучшее использование имеющихся нейтронов, так как в этом случае улучшается возмон(ность поддержания ценной реакции. Нейтроны деления, возникающие в системе с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт, в результате упругих и неупругих столкновений с окружающими ядрами замедляются до тепловых скоросте . Если изобразить энергетическое распределение нейтронов как функцию энергии, то окажется, что основная масса нейтронов сосредоточена в сравнительно узком энергетическом интервале. Целесообразно ввести понятие средняя энергия нейтронов в реакторе . [c.18]

Гетерогенный метод обычно служит для расчетов реакторов с небольшим числом блоков. Благодаря общности формулировки такая модель удобна также для оценки влияния на критичность решеток различных геометрических форм. Фейнберг исследовал случай квадратной прямоугольной, ромбической и шестиугольной ячеек. Он применил этот метод также для исследований эффекта наложения нескольких решеток, имеющих различный шаг и размеры и отличающихся ядерными свойствами блоков горючего. Практический интерес представляет, конечно, использование зернистых активных зон в гетерогенных системах. Это общее приближение было использовано также Галаниным для определения эффективности регулирующих стержней [116]. [c.519]

Предложено [3, 4] несколько вариантов вовлечения тория в ядерный топливный цикл, которые не требуют коренной перестройки сложившейся инфраструктуры и предусматривают на этапе становления использование тория, уже накопленного в качестве побочного продукта при производстве редкоземельных металлов. Один из вариантов 4] предусматривает загрузку в реактор ВВЭР-1000 гетерогенной топливной сборки, состоящей из зон запала и бланкета. В зоне запала находится (U-Zr)-тoнливo, в котором содержание 11-235 составляет 20%. Композиция иОз-ТЬОз содержит 9 -г 14% иОз, включающего 20% и-235, т. е. основная масса бланкета состоит из тория. Другие варианты вовлечения тория в ядерно-энергетический цикл [3] предусматривают использование и легководного, и быстрого реакторов торий вовлекается в композиции с ураном и с плутонием в оксидном и металлическом виде. Реализация этих идей потребует расширения производства тория и, соответственно, расширения горнорудного производства, при организации которого можно применить новые идеи вскрытия руд и достичь полного извлечения из них тория, урана и других компонентов. Для этого целесообразно применить новые технологии извлечения ценных компонентов из рудных минералов и концентратов, в том числе плазменную обработку руд. Поэтому целесообразно проанализировать имеющийся в данной области опыт, полученный применительно к другим металлам. [c.131]

В последнее время открылись новые перспективы применения циркония в атомной энергетике, связанные с вариантами вовлечения тория в ядерный топливный цикл [1, 2]. Один из этих вариантов [2 предусматривает использование в реакторе ВВЭР-1000 гетерогенной топливной сборки, состоящей из зон запала и бланкета. В зоне запала находится (U-Zr)-тoпливo, в котором содержание 11-235 составляет 20%. В зоне бланкета — композиция ПОг-ТЬОг с содержанием иОг, обогащенного по 11-235, 20%. Ранее (и-7г)-топливо применяли в транспортных реакторах для флота. Реализация предложения [2 резко расширит использование ядерно-чистого циркония в ядерной энергетике. В качестве топливной композиции используют сплавы 11 Zr (1 % Nb) с массовым содержанием урана от 20 до 60 % (массовое содержание циркония — 40 80 % соответственно), полученные методом литья или порошковой металлургии. О масштабах дополнительного расхода циркония свидетельствуют следующие цифры первая загрузка запала одного реактора ВВЭР-1000Т составляет 1150 кг, подпитка запала — 650 кг/г. [1. [c.687]

Ве многих случаях используют не гомогенные смеси делящихся материалов с замедлителем, а неоднородные среды из дискретных блоков замедлителя и ядерного топлива. Б реакторах, работающих на естественном уране, металлические стержни, образующие правильную решетку, размещаются в замедлителе — графите или тяжелой воде. Необходимость использования конструкций такого рода диктуется следующими соображениями. Значительная часть потерь нейтронов обусловлена существованием у нескольких максимумов поглощения в области между 6 и 200 эв. В гомогенной смеси урана и замедлителя весьма велика вероятность того, что нейтрон в процессе замедления будет поглощен 11 за счет реакции пу) в резонансной области. При использовании урановых блоков энергия большей части нейтронов понизится в замедлителе до значений нише резонансной, до того как произойдет столкновение с ядром урана. Оптимальная величина шага решетки равна примерно значению Ьз для замедлителя. Без применения такого рода блочных систем значение Л , для реакторов на обычном уране с графитовым замедлителем было бы несколько меньше единицы. Даже при использовании гетерогенных устройств значение в этом случае не может превышать т), равное 1,3. Для уран-гра-фитовых реакторов (с обычным ураном) као составляет около 1,07, и в соответствии с уравнением (3) критический радиус такого реактора должен равняться примерно p = зх-18,7-(0,07)- 2 = 220 см. Если реактор имеет кубическую форму, длина ребра составит приблизительно ]/Зi кp или около 4 л. [c.470]

При классификации химических реакций, протекающих в реакторах, учитываются механизм и кинетика химических взаимодействий, а также разнообразные специфические признаки. Например, различают реакции разложения, соединения, замещения и пр. простые и сложные обратимые и необратимые молеку-лярность реакции порядок реакции реакции эндо- и экзотермические реакции гомо- и гетерогенные (гетерофазные) реакции каталитические и некаталитические реакции полимеризации и поликонденсации электро-, фазо-, плазмохимическе реакции цепные, ядерные, термоядерные реакции биохимические реакции реакции, протекающие в диффузионной, кинетической и смешанной областях и т. д. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология