Спасибо за регистрацию! Проверьте почту test@test.com и перейдите по ссылке письма.




Россия – мировой лидер «быстрой» энергетики

Расскажи друзьям

21 Октябрь 2015

Когда в ядро урана попадает нейтрон, в большинстве случаев, ядро рас- падается на осколки и 2-3 нейтрона, движущиеся с большой скоростью. Вы- делившиеся в ходе распада нейтроны имеют значительную энергию и их называют быстрыми. Перемещаясь в окружающей среде (в особенности в графите и воде), нейтроны теряют скорость и становятся медленными. Обычные ядерные реакторы, в силу своего устройства и некоторых особенностей процесса деления ядер урана, работают на медленных нейтронах. Медленными (или тепловыми) называют нейтроны, кинетическая энергия которых сравнима с энергией движения атомов и молекул среды. Однако их «медленность» несколько условна: скорость движения такого нейтрона составляет несколько тысяч м/с, тем не менее, это движение хаотично, нейтрон постоянно соударяется с окружающими ядрами, пока не поглотится одним из ядер урана-235. Именно уран-235 эффективно делится на медленных нейтронах, но его в природной смеси изотопов маловато – всего 0,7%. А вот уран-238 является основным природным изотопом урана – его около 99,3%. Неужели этот изотоп никак нельзя использовать? Можно! Только для этого нужны быстрые нейтроны, движущиеся со скоростью более 200 миллионов м/с. Но в обычном реакторе используются материалы (вода, графит), которые эффективно замедляют нейтроны. Нужно от них избавиться, поскольку в замедлителе необходимость отпадает. Но как обойтись без воды, если она является теплоносителем? Можно заменить ее легкоплавким металлом (например, натрием или свинцово-висмутовой смесью) или вообще газом. Металл прекрасно справится с функцией отбора тепла от разогретого ядерного топлива и передаст его воде смежного контура. В чем основное преимущество подобного реактора? Мы получаем возможность использования урана-238, которого в 140 раз больше, чем урана-235. По современным оценкам, топлива для современной (тепловой) атомной энергетики осталось на 80 лет. Но если мы построим достаточное количество реакторов на быстрых нейтронах, то запасов урана хватит на 11000 лет! Кроме того, «быстрые» реакторы позволяют использовать торий, количество которого на Земле, по разным оценкам, превышает запасы урана в 3-5 раз! Таким образом, природа дала нам в руки мощнейшие энергетические активы и нужно научиться их использовать. Мировое сообщество пока только обдумывает эти перспективы. Попытки эксплуатации промышленного «быстрого» реактора в США и Франции завершились неудачей, а Россия вот уже 29 лет в безаварийном режиме эксплуатирует блок на быстрых нейтронах БН-600 (Белоярская АЭС, Свердловская область). Сегодня не имеющий аналогов в мире российский опыт промышленной эксплуатации блока БН привлекает интересы Японии, Индии, Китая, Южной Кореи, Франции и США, которые планируют развитие собственной «быстрой» энергетики. Например, Китай и Индия собираются к 2010 году построить собственные экспериментальные реакторы на быстрых нейтронах.

Источник: А. А. Акатов, Ю. С. Коряковский “Интересные факты об атоме и радиации”