Snabb reaktor

Även om grunden för funktionen hos någon kärnreaktor ligger klyvning av radioaktivt material, åtföljt av utveckling av temperatur, beroende på utformningen funktioner skilja två varianter - snabb reaktor och långsam, som ibland kallas värme.

De neutroner som frigörs i reaktionsprocessen, uppvisar en mycket hög initial hastighet, teoretiskt vinna en andra tusen kilometer. Detta - de snabba neutroner. I färd med att flytta från kollision med de omgivande atomerna materia deras hastighet saktar. En enkla och prisvärda sätt att på konstgjord väg minska hastigheten placering i vägen för vatten eller grafit. Således, lära sig att justera nivån på den kinetiska energin hos dessa partiklar, var mannen kan skapa två typer av reaktorer. Namnet "termiska" neutroner erhålles tack vare det faktum att hastigheten av deras rörelse efter retardation motsvarar praktiskt taget den naturliga hastigheten för intra-termisk rörelse. I numeriska termer det är upp till 10 kilometer per sekund. För mikrokosmos detta värde är relativt lågt, så partikelkärnor infångning inträffar mycket ofta orsakar nya lindningar division (kedjereaktion). Konsekvensen av detta är att en mycket mindre mängd klyvbart material än de kan skryta med snabba reaktorer. Dessutom minskade några av de andra omkostnader. För närvarande bara förklarar varför de flesta verksamma kärnkraftverk använda exakt långsamma neutroner.

Det verkar - om alla räknas, så varför behöver vi en snabb neutron reaktor? Det visar sig, inte så enkelt. Den stora fördelen med sådana system - förmågan att åstadkomma en kärnbränsle andra reaktorer, samt skapa en förstorad delningscykel. Låt oss undersöka detta mer i detalj.

Bridreaktorn användningar mera fullständigt laddas i kärnbränslet. Låt oss börja från början. Teoretiskt, användning som bränsle kan endast två element: plutonium och uran-239 (isotoperna 233 och 235). I naturen finns det bara isotopen U-235, men mycket lite att tala om utsikterna för ett sådant val. Dessa uran och plutonium - är härledd från torium-232 och uran-238, som är bildade som ett resultat av exponering för neutronflöde. Och nu dessa två radioaktivt material är mycket mer sannolikt att uppstå i sin naturliga form. Sålunda, om det var möjligt att köra en självunderhållande kedjereaktion av kärnklyvning av U-238 (eller plutonium-232), dess resultat skulle ha varit uppkomsten av nya partier av klyvbart material - uran-233 eller plutonium-239. Under retardation av neutroner till termiska hastigheter (klassiska reaktorer) denna process är omöjligt: de tjänar som bränsle är U-233 och Pu-239, men ett snabba neutroner reaktor gör det möjligt att utföra ett sådant ytterligare omvandling.

Processen är som följer: belastningen 235 eller torium-232 (råmaterial), och en del av uran-233 eller plutonium-239 (bränsle). Den sista (någon av dem) tillhandahålla neutronflöde som behövs för "tandning" av reaktionen i den första cellen. I processen för sönderfall frigörs termisk energi för att omvandlas till el generatorer av stationen. Snabba neutroner verkar på råmaterialen, omvandla dessa element in i ... ny portion av bränsle. Typiskt är mängden av den brända och den resulterande bränsle är lika, men om råvaran är laddad mer, är alstringen av nya partier av det fissila materialet ännu snabbare än konsumtionen. Därför andra namn av dessa reaktorer - uppfödare. Överskottsbränsle kan användas i de klassiska långsamma reaktorer arter.

Bristen på modeller på snabba neutroner som innan du laddar uran-235 måste berikas, vilket kräver ytterligare investeringar. Dessutom är kärnkonstruktion mer komplicerad.