История искусства Экология энергетики Инженерная графика и машиностроительное черчение Математика решение задач и примеров Курс лекций по физике и электротехнике
Топливо для ядерных реакторов Урановый цикл Уран-ториевый цикл Уран-плутонивый цикл оружейный плутоний Торий-плутонивый цикл Добыча урановой руды Обогащение урана Временное хранение ОЯТ Транспортировка радиоактивных веществ Твэлы

Наиболее важные характеристики реактора - топливный цикл, относительная ядерная концентрация топлива и замедлителя, взаимное их расположение в ячейке и энергонапряжен - ЛЕЮСТЬ активной зоны.
В ВТГР могут быть применены различные топливные циклы - как чисто урановый ( на слабообо-гащенном уране, который в принципе может быть реализован без химической переработки)

Дискуссия о целесообразности регенерации отработавшего топлива носит не только научно-технический и экономический, но и политический характер, так как развертывание строительства заводов регенерации представляет потенциальную угрозу распространения ядерного оружия. Центральная проблема - обеспечение полной безопасности производства, т.е. обеспечение гарантий контролируемого использования плутония и экологической безопасности. Поэтому сейчас создаются эффективные системы контроля технологического процесса химической переработки ядерного топлива, обеспечивающие возможность определения количества делящихся материалов на любой стадии процесса. Обеспечению гарантий нераспространения ядерного оружия служат так же предложения так называемых альтернативных технологических процессов, например CIVEX-процесс, в котором плутоний ни на одной из стадий процесса не отделяется полностью от урана и продуктов деления, что значительно затрудняет возможность его использования во взрывных устройствах. Реакторы с водой под давлением. Реакторы с водой под давлением занимают видное место в мировом парке энергетических реакторов. Кроме того, они широко используются на флоте в качестве источников энергии, как для надводных судов, так и для подводных лодок. Такие реакторы относительно компактны, просты и надежны в эксплуатации. Вода, служащая в таких реакторах теплоносителем и замедлителем нейтронов, относительно дешева, неагрессивна и обладает хорошими нейтронно-физическими свойствами.

Для повышения экологичности переработки ОЯТ разрабатываются неводные технологические процессы, в основе которых лежат различия летучести компонентов перерабатываемой системы (дистилляционные процессы), фракционная кристаллизация из расплавов, экстракция расплавами солей, сорбция при высокой температуре на неорганических сорбентах, зонная плавка и т.д. Наиболее детально изучена газофторидная схема, основанная на фракционной отгонке летучих фторидов шести валентных урана и плутония и образовании нелетучих фторидов четырехвалентного плутония и основной массы продуктов деления. Преимущества неводных процессов заключаются в их компактности, в отсутствии сильных разбавлений и образовании больших объемов жидких радиоактивных отходов, в меньшем влиянии процессов радиационного разложения. Образующиеся отходы находятся в твердой фазе и занимают значительно меньший объем. Энергетика, энергосбережение и энергетические ресурсы Энергосбережение – организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации;

Переработка ОЯТ:современность и перспективы

Рис.7. Сравнение прежней и планируемых схем обращения с отработанным ядерным топливом.

В настоящее время прорабатывается вариант организации АЭС, при котором на станции строятся не одинаковые блоки (например, три однотипных блока на тепловых нейтронах), а разнотипные (например, два тепловых и один быстрый реактор). Сначала обогащенное по урану- 235 топливо сжигается на тепловом реакторе (с образованием плутония), затем ОТЯ топливо перемещается в быстрый реактор, в котором за счет возникшего плутония перерабатывается уран-238. После окончания цикла использования, ОЯТ подается на радиохимический завод, который расположен непосредственно на территории АЭС. Завод не занимается полной переработкой топлива: он ограничивается выделением из ОЯТ только урана и плутония (путем отгонки щестифтористых фторидов этих элементов). Выделенные уран и плутоний идут на изготовление нового смешанного топлива, а оставшееся ОЯТ идет или на завод по выделению полезных радионуклидов, или на захоронение.

Развитие радиохимической промышленности, воспроизводство и рециклирование ядерного топлива, сокращение времени пребывания его во внешнем топливном цикле будут способствовать развитию крупномасштабной ядерной энергетики.

Российское ядерное топливо и топливные циклы для энергетических реакторов базируются на современных инженерно-физических принципах проектирования топлива и активных зон, предусматривающих, в частности, применение введенного в топливо выгорающего поглотителя ( гадолиния и эрбия), повышения глубины выгорания топлива.
Ядерные топливные циклы производство топлива для ядерных реакторов