Физические основы обезвреживания долгоживущих радиоактивных отходов стр.22

Соотношение числа делений    / №“ (т.е. соотношение мощностей в ядерной системе) в зависимости от требующегося расхода нейтронов на трансмутацию от одного деления приведено в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Соотношение числа делений для поддержки ЭЛЯУ и для коммерческих целей

Лтр

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

/ №м

0,14

0,33

0,6

1,0

1,7

Из этой таблицы можно сделать важный вывод - при расходе нейтронов на трансмутацию долгоживущих радионуклидов Птр = = 0,2-0,5 оказывается, что существенная доля делений в ядерной системе, а значит, и существенная часть производимой энергии будет расходоваться не на коммерческие цели, а на обеспечение процесса обезвреживания долгоживущих РАО. Такое перераспределение в расходе энергии, вырабатываемой ядерной системой, не может не отразиться существенным образом на экономической эффективности ядерной энерготехнологии. В рассматриваемом балансе нейтронов для обеспечения трансмутационного процесса необходимо обеспечить достаточно высокую плотность потока нейтронов, чтобы трансмутация была эффективной.

З.2.1.4. ЭЛЯУ со слабоподкритическим бланкетом

В настоящее время основное внимание исследователей обращено на ЭЛЯУ со слабоподкритическим бланкетом, окружающим мишень. В бланкете таких ЭЛЯУ предполагается помещать МА и, возможно, некоторое количество плутония для сжигания в концентрированном виде в более безопасных условиях (Кэф < 1), чем это можно осуществлять в ядерных реакторах. В этой связи отметим два обстоятельства.

Во-первых, использование слабоподкритического бланкета с хорошим размножением нейтронов позволяет снизить ток пучка ускорителя, т.е. ослабить требования к ускорительной части ЭЛЯУ.

Во-вторых, при сжигании МА будут высвобождаться нейтроны, которые, вообще говоря, можно использовать на цели трансмутации долгоживущих продуктов деления. Для этого вокруг слабопод-критического бланкета планируется размещать сборки с трансму-тируемыми радионуклидами и замедляющий нейтроны материал для формирования предпочтительного спектра нейтронов и повышения сечения трансмутации.

Однако трудности создания нейтронного потока повышенной интенсивности для обеспечения эффективной трансмутации в ЭЛЯУ со слабоподкритическим бланкетом будут того же порядка, что и в критических реакторах.

В то же время использование бланкетов ЭЛЯУ, не содержащих делящихся материалов или с небольшим их содержанием, открывает принципиальную возможность формирования высокой плотности потока нейтронов, хотя и требует применения сильноточных ускорителей.

3.2.2. Управляемый термоядерный синтез как источник нейтронов для трансмутации

Управляемый термоядерный синтез (УТС) тяжелых изотопов водорода традиционно рассматривается как источник энергии с практически неисчерпаемой топливной базой. Исследования в области УТС, проводимые уже почти полвека, в настоящее время находятся на том рубеже, когда приближается момент получения интенсивной управляемой термоядерной реакции. Важная роль в этом принадлежит международному реактору-токамаку ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), рабочий проект которого был завершён в 1998 году. Однако вследствие чрезмерно высокой стоимости сооружения он был пересмотрен (1999 -2001 гг.) и термоядерная мощность была уменьшена втрое (до 500 МВт). В 2005 году в соответствии с этим вариантом проекта было принято решение построить ITER в Кадараше (Франция).


⇐ вернуться назад | | далее ⇒