Lò phản ứng nhanh

Mặc dù cơ sở cho hoạt động của bất kỳ lò phản ứng hạt nhân nằm phân hạch chất phóng xạ, kèm theo sự phát triển của nhiệt độ, tùy thuộc vào việc thiết kế các tính năng phân biệt hai giống - lò phản ứng nhanh và chậm, đôi khi được gọi là nhiệt.

Các neutron phát hành trong quá trình phản ứng, có một vận tốc ban đầu rất cao, về mặt lý thuyết vượt qua ngàn kilomet mỗi giây. Này - các neutron nhanh. Trong quá trình di chuyển từ vụ va chạm với các nguyên tử xung quanh vấn đề vận tốc của họ chậm. Một đơn giản và giá cả phải chăng cách để nhân tạo giảm tốc độ đang đặt theo cách của nước hoặc than chì. Vì vậy, học tập để điều chỉnh mức độ động năng của các hạt này, người đàn ông đã có thể tạo ra hai loại lò phản ứng. Tên của neutron "nhiệt" thu được nhờ thực tế là tốc độ của phong trào của họ sau khi giảm tốc độ thực tế tương ứng với tốc độ tự nhiên của chuyển động nội nhiệt. Về số đó là lên đến 10 km mỗi giây. Đối với mô hình thu nhỏ giá trị này là tương đối thấp, vì vậy chụp hạt nhân xảy ra rất thường xuyên gây ra sự phân chia cuộn dây mới (chain reaction). Hậu quả của việc này là một lượng nhỏ hơn nhiều vật liệu phân rã hạt nhân hơn những gì họ có thể tự hào về lò phản ứng nhanh. Bên cạnh đó, giảm một số khác chi phí trên không. Hiện nay chỉ giải thích tại sao hầu hết các nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động sử dụng neutron chính xác chậm.

Có vẻ như - nếu tất cả mọi người được tính, thì tại sao chúng ta lại cần một lò phản ứng neutron nhanh? Hóa ra, không đơn giản như vậy. Ưu điểm chính của hệ thống như vậy - khả năng cung cấp một nhiên liệu hạt nhân lò phản ứng khác, cũng như tạo ra một chu kỳ bộ phận mở rộng. Chúng ta hãy xét này chi tiết hơn.

Nhanh lò phản ứng nhà lai tạo sử dụng được nạp đầy đủ hơn vào nhiên liệu cốt lõi. Hãy bắt đầu ngay từ đầu. Về mặt lý thuyết, việc sử dụng làm nhiên liệu có thể chỉ có hai yếu tố: plutonium và uranium-239 (đồng vị 233 và 235). Trong tự nhiên, nó chỉ tìm thấy các đồng vị U-235, nhưng rất ít để nói về triển vọng của một sự lựa chọn như vậy. Những uranium và plutonium - có nguồn gốc từ Thori-232 và uranium-238, mà được hình thành như là kết quả của việc tiếp xúc với thông lượng neutron. Và bây giờ hai chất phóng xạ là nhiều khả năng xảy ra ở dạng tự nhiên của họ. Vì vậy, nếu nó đã có thể chạy một phản ứng dây chuyền phân hạch tự duy trì của U-238 (hoặc plutoni-232), kết quả của nó sẽ là sự xuất hiện của các phần mới của vật liệu phân hạch - urani-233 hoặc plutoni-239. Khi giảm tốc của neutron để vận tốc nhiệt (lò phản ứng cổ điển) quá trình này là không thể: họ phục vụ làm nhiên liệu là U-233 và Pu-239, nhưng một lò phản ứng neutron nhanh cho phép để thực hiện chuyển đổi bổ sung như vậy.

Quá trình này là như sau: tải 235 hoặc thori-232 (nguyên liệu), và một phần uranium-233 hoặc plutoni-239 (nhiên liệu). Cuối cùng (bất kỳ trong số họ) cung cấp neutron thông lượng cần thiết cho việc "đánh lửa" của phản ứng trong tế bào đầu tiên. Trong quá trình phân rã phát hành năng lượng nhiệt được chuyển đổi sang máy phát điện của nhà ga. neutron nhanh hành động dựa trên các nguyên liệu, chuyển các yếu tố này vào ... phần mới của nhiên liệu. Thông thường, số tiền bị đốt cháy và nhiên liệu kết quả đều bình đẳng, nhưng nếu nguyên liệu được nạp hơn, thế hệ của các phần mới của vật liệu phân hạch thậm chí còn nhanh hơn so với tiêu thụ. Do đó, tên thứ hai của những lò phản ứng - nhà lai tạo. nhiên liệu dư thừa có thể được sử dụng trong các lò phản ứng classic loài chậm.

Việc thiếu các mô hình trên neutron nhanh đến nỗi trước khi tải urani-235 phải được làm giàu, mà đòi hỏi phải đầu tư bổ sung. Bên cạnh đó, việc xây dựng cốt lõi là phức tạp hơn.