Reactor ràpid

Tot i que la base per al funcionament de qualsevol reactor nuclear es troba la fissió del material radioactiu, acompanyat per l'evolució de la temperatura, depenent del disseny característiques distingeixen dues varietats - reactor ràpid i lent de vegades cridada de calor ,.

Els neutrons alliberats en el procés de reacció, presenten una molt alta velocitat inicial, teòricament la superació d'un segon mil quilòmetres. Aquesta - els neutrons ràpids. En el procés de passar de la col·lisió amb els àtoms de la matèria circumdant disminueix la seva velocitat. Un formes senzilles i assequibles per reduir artificialment la velocitat està col·locant en la forma d'aigua o de grafit. Per tant, aprendre a ajustar el nivell de l'energia cinètica d'aquestes partícules, l'home va ser capaç de crear dos tipus de reactors. El nom de neutrons "tèrmics" obté gràcies al fet que la velocitat del seu moviment després de la desacceleració pràcticament correspon a la velocitat natural del moviment intra-tèrmica. En termes numèrics, és de fins a 10 quilòmetres per segon. Per microcosmos aquest valor és relativament baix, de manera que la captura dels nuclis de partícules es produeix molt sovint causant nova divisió enrotllaments (reacció en cadena). La conseqüència d'això és que una quantitat molt menor de material fissionable del que pot presumir de reactors ràpids. A més, la reducció d'alguns dels altres despeses generals. Actualment només explica per què la majoria de les centrals nuclears operatius utilitzen neutrons lents exactament.

Semblaria - si tothom s'explica, llavors per què necessitem un reactor de neutrons ràpids? Resulta, no és tan simple. El principal avantatge d'aquest tipus de sistemes - la capacitat de proporcionar un combustible nuclear altres reactors, així com crear un cicle de divisió ampliada. Vegem això amb més detall.

reactor reproductor ràpid utilitza més plenament carregat en el combustible del nucli. Anem a començar des del principi. En teoria, l'ús com un combustible pot només dos elements: el plutoni i l'urani-239 (isòtops 233 i 235). En la naturalesa, es troba només l'isòtop U-235, però molt poc per parlar sobre les perspectives de tal elecció. Aquests urani i plutoni - es deriva de tori-232 i urani-238, que es formen com a resultat de l'exposició al flux de neutrons. I ara aquests dos materials radioactius és molt més probable que passi en la seva forma natural. Per tant, si era possible executar una reacció en cadena de fissió autosostinguda d'U-238 (o plutoni-232), el seu resultat hauria estat l'aparició de noves porcions de material fissible - urani-233 o plutoni-239. Durant la desacceleració dels neutrons a velocitats tèrmiques (reactors clàssics) aquest procés no és possible: serveixen com a combustible és U-233 i Pu-239, però un reactor de neutrons ràpids permet executar una conversió addicional d'aquest tipus.

El procés és el següent: càrrega 235 o tori-232 (matèria primera), i una porció d'urani-233 o plutoni-239 (combustible). L'última (qualsevol d'ells) proporcionen un flux de neutrons necessària per al "encès" de la reacció a la primera cel·la. En el procés de descomposició alliberada l'energia tèrmica de ser convertit a generadors d'electricitat de l'estació. Els neutrons ràpids actuen sobre les matèries primeres, la transformació d'aquests elements en ... nova porció de combustible. Típicament, la quantitat de la crema i el combustible resultant són iguals, però si la matèria primera es carrega més, la generació de noves parts del material fissionable és fins i tot més ràpid que el consum. Per tant, el segon nom d'aquests reactors - criador. L'excés de combustible pot ser utilitzat en els reactors d'espècies lentes clàssics.

La manca de models de neutrons ràpids que abans de la càrrega d'urani-235 ha de ser enriquit, el que requereix inversions addicionals. A més, la construcció del nucli és més complicat.