Физические основы обезвреживания долгоживущих радиоактивных отходов стр.36

Этот пример наглядно показывает важность подбора материалов для высокопоточных бланкетов трансмутационных установок, используемых для обезвреживания долгоживущих радионуклидов с малыми сечениями трансмутации.

Минимальный расход нейтронов на трансмутацию 126Ьп без изотопного разделения составляет 0,0112 нейтр./дел. (см. таблицу П.1.1). В предположении, что в ЭЛЯУ с линейным ускорителем протонов и мишенью из свинца генерируется около 0,8 нейтрона в расчете на 200 МэВ энергии деления, используемой для питания ускорителя, и поскольку в рассматриваемом бланкете на трансму-

126с тацию Ьп расходуется около половины нейтронов источника, то с их помощью можно трансмутировать 126Ьп, образуемый от ~ 37 делений (максимальная оценка). Если предполагать, что эффективность преобразования подводимой к ускорителю электроэнергии в энергию пучка ускоренных протонов (1р = 200 мА, Ер = 1,5 ГэВ) равна Пас = 50%, то подводимая к ЭЛЯУ мощность составит 600 МВт (эл.). Тогда такая ЭЛЯУ будет способна трансмутировать 126Ьп без изотопного разделения от 21 реактора типа ВВЭР-1000.

Как уже отмечалось, из суммарного расхода нейтронов на трансмутацию олова (0,0112 нейтрона в расчете на одно деление) около 30% нейтронов тратится на трансмутацию собственно 126Ьп. Поэтому если предварительно провести операцию изотопного разделения и выделить 126Ьп, то подобная установка была бы способна трансмутировать 126Ьп, который генерируется 65 реакторами типа ВВЭР-1000.

П.1.4.2. Использование свинца, обогащенного изотопом м

Изотоп 208РЬ может быть выделен из естественного свинца путем обогащения. Однако даже для единичной ЭЛЯУ этот процесс может оказаться весьма трудоемким, так как потребуются тысячи тонн материала. Гораздо более привлекательным представляется выделение такого свинца при добыче ториевой руды.

Как известно, стабильный изотоп 208РЬ является нуклидом, которым заканчивается длинная цепочка радиоактивных распадов, начинающаяся с 232ТЪ. В настоящее время соотношение содержаний 208РЬ/232ТЬ в ториевой руде составляет 1/5. Это значит, что при добыче 10000 тонн 232ТЪ можно попутно извлекать около 2000 тонн 208РЬ. Такой масштаб добычи 208РЬ вряд ли можно рассматривать в качестве приемлемого применительно к крупномасштабной ядерной энергетике, если свинец использовать как теплоноситель в энергетических реакторах. Однако для специализированных установок, составляющих относительно небольшую долю в ядерной системе, использование такого источника добычи 208РЬ представляется вполне разумным.

П.1.5. Трансмутация 8е

Долгоживущий радионуклид 798е претерпевает Р"-распад (Т1/2 = = б5000 лет), не сопровождающийся у-излучением. В составе осколочного селена этот долгоживущий изотоп находится в смеси из 5 изотопов (остальные четыре изотопа - стабильные). Выход 798е при делении 239Ри тепловыми нейтронами составляет 0,039% в расчете на одно деление, а выход всей смеси изотопов селена равен 0,394%, т.е. на долю долгоживущего 798е приходится 10%. Выход остальных изотопов селена приведен в табл. П.1.2.

Таблица П .1.2


⇐ вернуться назад | | далее ⇒