Запас - ядерное горючее
Cтраница 1
 |
Прогнозные оценки обеспеченности мира природными энергетическими ресурсами, млрд. т у. т. [1] |
Запасы ядерного горючего выше указанных в таблице, так как приведенные цифры даны применительно к реакторам на тепловых нейтронах, в то время как использование реакторов на быстрых нейтронах уменьшает расход ядерного горючего в 30 - 50 раз; не учитывают запасы исходного горючего для термоядерных реакций. [2]
Запасы ядерного горючего, которое начинает широко применяться на крупных электростанциях, весьма значительны. Основными зонами применения ядерного горючего являются районы наиболее дорогого органического топлива: Кольский полуостров, прибалтийские республики, Белоруссия, Ленинградская область, север европейской части Союза ССР, а в перспективе - и вся ее территория. [3]
Запасы ядерного горючего, которые могут быть применены в реакторах деления, очень велики. Если исходить из бридерной схемы, при которой реализуется полное использование делящихся веществ, то по современным оценкам [70] запасов U-238 и Th-232 должно хватить на миллионы лет жизни общества с высоким уровнем потребления энергии. Но при переходе энергетики мира на ядерное горючее количество долгоживущих радиоактивных отходов из ядерных реакторов станет угрожающе большим, и возникает сложная и требующая больших затрат проблема их захоронения. Использование морского дна угрожает отравлением океанской фауны, не обеспечивает необходимой безопасности и должно быть исключено. Остается выброс радиоактивных продуктов в дальний космос. [4]
Что касается запасов ядерного горючего, то его запасы, как мы теперь знаем, практически неисчерпаемы. [5]
Такие гигантские звезды быстро истощают запасы ядерного горючего, а также теряют существенную часть своей массы либо постепенно, либо в результате того, что сбрасывают внешние оболочки. На заключительной стадии своего развития звезды, масса которых близка к солнечной, превращаются в белые карлики. В этом случае от звезды остается только ее центральная плотная часть, в которой уже прекратились ядерные реакции. Такие звезды постепенно остывают, излучение их уменьшается, и они становятся невидимыми. Их размеры меньше размеров Земли, но поскольку масса сравнима с массой Солнца, то плотность их вещества в миллионы раз больше плотности воды. [6]
Таким образом, имеется возможность увеличить запасы ядерного горючего ( равные количеству U236) примерно в 150 раз. Однако ядерное горючее, получаемое таким методом, необходимо в каждом цикле воспроизводства по нескольку раз подвергать химической обработке для того, чтобы освободить от продуктов деления. Целесооб-рйзность практического применения реакторов для воспроизводства ядерного топлива определяется в конечном счете эффективностью химической обработки. Энергия, которую можно в этом случае получить от вторичных расщепляющихся материалов, равна 5 - Ю20 ккал. Мировые запасы ископаемых топлив оцениваются менее чем в 2 5 - 1019 ккал. [7]
Вполне понятно, что для обеспечения нормальной работы ядерных устройств различного назначения нужны запасы ядерного горючего и других материалов. Поэтому во многих странах мира усиленно развивается новая отрасль производства - атомная промышленность. Она предназначается для добычи и переработки урановых, ториевых и других руд, для производства из них всех видов ядерного горючего и вспомогательных веществ, применяющихся при осуществлении ядерных реакций. Все больший размах приобретает производство радиоактивных изотопов, использующихся в самых различных отраслях науки, техники, промышленности и сельского хозяйства. [8]
В каждом реакторе, работающем на природном уране, по мере выгорания U235 образуются новые расщепляющиеся материалы. Конверсия такого рода может оказаться очень полезной для накопления запасов ядерного горючего, особенно если скорость накопления нового вида топлива превышает скорость расходования урана. В этом случае весь процесс называют размножением. Реактор может служить размножителем только в том случае, если г ], число нейтронов, которое образуется при поглощении одного нейтрона расщепляющимся материалом, превышает два: один нейтрон необходим для поддержания цепной реакции и по крайней мере еще один ( реально несколько больше 1) должен обеспечивать накопление нового расщепляющегося материала. Значения т ] для наиболее важных расщепляющихся материалов - U235, Pu239 и U233 - приведены в табл. 28 для быстрых и тепловых ( v 2 2 - 10Б см / сек) нейтронов. [9]
 |
Крабо видная туманность - остаток вспышки сверхновой. [10] |
Крабовидной туманности, которая находится на месте вспышки Сверхновой звезды 1054 г. Период этот составляет всего 0 033 с. Еще более удивительные объекты должны возникать на последней стадии эволюции звезды, если после исчерпания запасов ядерного горючего, масса звезды будет превышать 1 6 массы Солнца. [11]
Наряду с получением электроэнергии этот реактор предназначен для частичного воспроизводства ядерного горючего. Уран 233 при облучении нейтронами способен делиться так же, как уран 235, или плутоний 239, что позволит в сотни раз увеличит запасы ядерного горючего. [12]
При делении ядер тяжелых элементов происходит испускание нейтронов продуктами реакции. При делении ядер 1 кг урана выделяется ок. Запасы ядерного горючего на Земле могут обеспечить современный уровень потребления энергии на протяжении нескольких столетий. Синтез ряда легких ядер сопровождается большим выделением энергии. Во многих странах ведутся интенсивные ( но пока безуспешные) поиски путей осуществления управляемой термоядерной реакции. Это обусловлено тем, что в гидросфере Земли запасено ок. [13]
Вторая причина кроется в том, что разведанные запасы ископаемого топлива - угля, нефти, газа, торфа - весьма ограничены. Их может хватить примерно на 150 лет. Точно так же ограничены и запасы ядерного горючего. Они не претендуют на абсолютную точность, однако в значительной степени отражают истинное положение вещей. Количество тепловой энергии, которое высвободится при сжигании всех разведанных мировых запасов ископаемого топлива, оценивается в 7 - 1018 больших калорий. Тепловая энергия, которую можно было бы извлечь из всех известных нам запасов ядерного горючего, оценивается в 144 - 1018 больших калорий. Между тем Солнце ежегодно посылает на земную поверхность 800 - 1018 больших калорий. [14]
Страницы: 1 2