Физические основы обезвреживания долгоживущих радиоактивных отходов стр.11

127 128 128 реть еще одну (п,у)-реакцию 1(п,у) 1(Р-, 25 мин) Хе, то выделение ксенона будет много проще и безопаснее, так как он - стабильный тяжелый инертный газ.

Таблица 2.3

Последовательность нуклидных превращений продуктов деления

Нуклид

Т1/2, год Р-распад

Цепочка трансмутации в нейтронном поле

79Бе

6,5- 104

79Ве(п,у)808е(п,у)81Ве(Р", 18 мин*)81Вгстаб

90Бг

29,0

908г(п,у)918г(Р", 9,7 ч)91У(Р", 58,8 сут)91стаб

93гг

1,5- 106

937г(п,у)947г(п,у)957г(Р", 64 сут)95ЫЪ (Р", 95 сут)95Мостаб

99Тс

2,1- 105

99Тс(п,у)100Тс(Р", 15 с)100^^

107ра

6,5- 106

107ра(п,у)108ра(п,у)109ра(р-, 13,5 ч)10^^

126Бп

1,0- 105

1268п(п,у)1278п(Р', 2,1 ч)127ВЪ(Р', 3,85 сут)127Те (р-, 9,35 ч)1271стаб(п,у)1281(Р-, 25 мин)128Хестаб

129^

1,6- 107

1291(п,у)1301(р-, 12,3 ч)130Хестаб

135С8

2,3- 106

135С8(п,у)136С8(Р', 13,7 сут)136Вастаб

137С8

30,0

137С8(п,у)138С8(Р', 3,9 мин)138Вастаб

*) Величина периода полураспада

Располагая данными о расходе нейтронов на трансмутацию одного радионуклида и о среднем выходе радионуклида в расчете на одно деление, нетрудно оценить минимальный расход нейтронов на обезвреживание долгоживущих продуктов деления в расчете на одно деление (или в расчете на единицу энергии). Эти данные приведены

235 239

в табл. 2.4 для делений и и Ри тепловыми нейтронами.

235 239

Видно, что выходы отдельных нуклидов при делении И и Ри могут заметно различаться. Например, выход 908г при делении 239Ри почти в 3 раза меньше, чем при делении 235И.

Суммарный минимальный расход нейтронов для трансмутации всех перечисленных в табл. 2.4 радионуклидов составляет 0,35 (в расчете на одно деление 235И) и 0,39 (в расчете на одно деление 239Ри).

Оценивая, в какой мере велик этот расход нейтронов, нужно иметь в виду следующие три обстоятельства.

Во-первых, если ядерная энергетическая система будет состоять только из реакторов деления, то нейтроны для трансмутации придется использовать, только перераспределяя баланс цепной реакции деления. Как известно, в энергетических реакторах на тепловых нейтронах баланс цепной реакции таков, что нейтронов не хватает даже на восполнение прогорающего делящегося материала (235и или плутония в урановом или смешанном уран-плутониевом топливе (МОХ-топливе), соответственно).

Таблица 2.4

Выход радионуклидов при делении 235и и 239Ри и минимальный расход нейтронов на трансмутацию

Нуклид

Минимальный расход нейтронов (на один нуклид)

Выход Yf радионуклида в расчете на одно деление тепловыми нейтронами

Минимальный расход нейтронов на трансмутацию (в расчете на одно деление)

235и

239Ри

235и

239Ри

79Бе

4,8 • 10"4

3,9 40"4

0,001

7,8 • 10"4

90Бг

0,058

0,02

0,058

0,02

93гг

0,063

0,039

0,126

0,078

99Тс

0,062

0,062

0,062

0,062

О

0,0014

0,032

0,003

0,064

126

2*

6,0 • 10"4

0,0031

0,001

0,006

127^ * *

0,0012

0,0046

0,0012

0,0046

129^ * *

0,0078

0,014

0,0078

0,014

135С§***

0,066

0,072

0,066

0,072

137С8

0,062

0,065

0,062

0,065

*) Минимальный расход нейтронов до получения стабильного 128Хе.

**) Радиойод содержит, наряду с 1291, небольшое количество стабильного 1271.

Изотопное разделение радиойода не предполагается.

***) Основной канал образования 135С8 связан с Р-распадом 135Хе.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒