Торий в зоне воспроизводства

Проблема отделения протактиния от тория и осколочных элементов возникает при переработке материалов зоны воспроизводства ториевого реактора, а также при выделении Ра из облученного нейтронами иония. [c.64]

Нитрат тория довольно хорошо растворим в воде, вплоть до очень высоких температур. Его равновесная диаграмма растворимости приведена на рис. 4.1. Как видно на рисунке, при высоких температурах растворимость весьма высокая, причем она увеличивается с повышением температуры. В связи с этим раствор ТЬ(N0.3)4 может быть использован в зоне воспроизводства водных гомогенных энергетических реакторов-размножителей, хотя при этом возникает ряд серьезных проблем (см. раздел 14.1). Одна из проблем — испарение НМОз и продуктов ее разложения из растворов при повышенных температурах. Поэтому для получения постоянного избытка НМОз она должна непрерывно добавляться к раствору, а пары не должны выводиться из системы. Другой проблемой является гидролитическая нестабильность растворов, содержащих более 65% Th(NOз)4, при температурах выше 225° С и выпадение из них белого осадка. [c.96]

Единственным соединением тория, усиленно изучаемым с целью применения в водных пульпах зоны воспроизводства, является двуокись тория ТЬОг. Правда, фторид тория также рассматривался с точки зрения возможности организации непрерывного процесса, основанного на возгонке летучих фторидов, для отделения протактиния и урана от циркулирующего тория [1]. [c.374]

В некоторых типах реакторов-размножителей, использующих и , в частности в водном гомогенном реакторе, реакция деления осуществляется в активной зоне, а поглощение нейтронов торием с образованием и — в зоне воспроизводства. Последова- [c.15]

Металлический торий и двуокись тория часто предлагались в качестве топливного сырья для зоны воспроизводства энергетических реакторов-размножителей. Единственным разработанным и испытанным методом извлечения урана-233 и очистки тория для повторного использования является экстракция. Для подготовки материала к экстракции торий должен быть растворен в минеральной кислоте, обычно в азотной, катализированной ионом фтора. Растворение йро-текает по реакции [c.439]

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]

Хотя общее извлечение делящегося топлива должно быть высоким, необходимая эффективность отделения делящегося вещества от топливного сырья в различных топливных циклах может быть различной. Например, плутоний, связанный с ураном, можно оставить в оборотном урановом топливе, а с другой стороны, желательно снизить содержание плутония в уране до такой степени, чтобы можно было изготовлять топливные элементы без специальной защиты от плутония. В случае извлечения з тория, который должен возвращаться в зону воспроизводства реактора, один или два процента урана можно оставить в тории, если это приводит к упрощению методов переработки. [c.71]

К числу систем ядерное топливо — замедлитель, для которых возможно осуществление процесса размножения на тепловых нейтронах (на основе и ), относятся раствор уранилсульфата в тяжелой воде и раствор урана в жидком висмуте с графитовым замедлителем. В этом случае активную зону следует окружать зоной воспроизводства , содержащей торий в соответствующей химической форме. Было действительно построено несколько опытных реакторов-размножителей для испытания системы с гомогенным водным раствором, однако проблемы коррозии контейнера и неустойчивости растворов оказались настолько сложными, что размножители на тепловых нейтронах пока не представляются перспективными [3]. [c.480]

Большие количества Ра зз могут быть получены непрерывной возгонкой РаРз из реактора, в зоне воспроизводства которого находится торий в виде Т11Р4. Возгонку ведут при 500° пропусканием тока фтора через зону воспроизводства. Удаленный и собранный Ра зз выдерживается затем до полного превращения в и зз. Возможно, что этот процесс более выгоден, чем переработка тория с выделением №33 обычными химическими методами. [c.508]

Гидроокиси являются сильными основаниями. Гидроокись бария Ва(ОН)г хорошо растворима в воде, гидроокись стронция 5г(ОН)2 растворима в меньшей степени. Оба элемента легко могут быть отделены от деляшихся материалов и материалов зоны воспроизводства (урана, плутония и тория) обычными экстракционными методами. [c.76]

Белый нерастворимый нелетучий тетрафторид тория плавится при 111 ГС и образует двойные фториды со многими металлами. Он растворяется в расплавленных смесях фторидов щелочных металлов с фторидами бериллия или циркония, образуя растворы, которые могут быть использованы в зоне воспроизводства в реакторах, работающих на горючем на основе расплавленных солей (см. раздел 14.6). ТЬр4 может быть превращен в металл восстановлением кальцием или электролизом в расплавленном хлориде, использующемся в качестве электролита. Восстановление кальцием обычно применяется в США для получения металлического тория. Другие тетрагалогениды тория хорошо растворимы в воде и летучи в вакууме при высоких температурах. ТЬСЬ может быть восстановлен до металла щелочными или щелочноземельными металлами, если он абсолютно свободен от воды. Расплавленный ТЬЛ4 выше 700° С взаимодействует со стеклом и фарфором. Выше 1000° С он разлагается с образованием чистого металлического тория [5]. [c.93]

Рассмотрим два основных типа реакторов, работающих на водном горючем однозональный и двухзональ-ь ый реакторы. В однозональноы реакторе горючее, делящийся материал и замедлитель образуют единую смесь в пропорциях, которые диктуются ядерными требованиями. В двухзональном реакторе центральная активная зона, содержащая большую часть горючего и очень небольшое количество поглотителя нейтронов, окружена зоной воспроизводства толщина этой зоны и концентрация тория в ней достаточны для того, чтобы быстрые нейтроны могли покинуть ее. [c.369]

Для того чтобы нейтроны, выходящие из активной зоны, могли в достаточной степени поглощаться в зоне воспроизводства реактора-размножителя, концентрация тория в растворе этой зоны должна быть довольно высокой (по крайней мере, несколько сот граммов торил на литр). Единственной ториевой солью, хорошо растворимой при повышенных температурах, является нитрат. При повышенных температурах имеет место гидролитическое осаждение и разложение нитрат-иона, но этот процесс можно сделать контролируемым, применив избыток НМОз и не выпуская пары из системы. В связи с тем что изотоп М , наиболее распространенный изотоп азота, хорошо поглощает нейтроны, торийсодержащие нитратные растворы, применяемые в реакторах-размножителях, следует приготавливать на высо-кообогашенном Г . В реакторной системе должны быть предусмотрены определенные средства для рекомбинации кислорода с элементарным азотом, одним из продуктов радиолиза нитрат-иона. [c.372]

Радиолиз вызывает в пульповом горючем такие же повреждения, как и в растворах. Это же справедливо и для пульп зоны воспроизводства на основе ТйОг, хотя в них сохраняется приемлемая установившаяся концентрация делящегося ( —2%). Частицы пульпы настолько малы, что ббльшая часть энергии осколков деления и практически вся энергия уизлучения погло-цдаются водой. Поэтому приходится учитывать возможность выделения из раствора водорода (дейтерия) и кислорода. Некоторые добавки к пульпам, образованным окислами тория и урана, катализируют реакцию взаимодействия водорода и кислорода. Из них наиболее нодходящими являются палладий и окись молибдена. Обе эти добавки успешно цодавляли газовыделение при облучении образцов пульп в атомных реакторах. Излучение реактора не вызывает нарушения стабильности пульп. [c.381]

Уран может быть выделен из расплавленных фторидов возгонкой его в токе фтора в виде UFe ( si. гл, 10). Этот метод применялся для регенерации урапа из горючего реактора ARE и был развит дальше для регенерации твердого горючего после растворения его во фторидном расплаве (см, раздел 10,9), Почти все продукты деления остаются в расплаве, который в том случае, если он содержит изотоп Li и довольно дорогой бериллий, представляет собой слишком большую цек-тгость, чтобы его выбрасывать в отходы. Смесь фтори дов лития и бериллия может быть отделена от большей части продуктов деления (а также от нептуния) растворением в 90%-ной HF, после чего нерастворимый твердый остаток отфильтровывается, а растворитель испаряется, Из осколков деления в регенерированной соли остается ббльшая часть цезия и стронщ Я. Тории остается с нерастворимым остатком, поэтому, если будет необходимо применить этот метод для регенерации солевых расплавов зоны воспроизводства, придется пойти на потери тория или потребуется дополнительный процесс регенерации. [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология