Cтраница 1
Реакторы деления потребляют и производят расщепляющиеся материалы, а предприятия топливного цикла позволяют получать их в чистом виде, пригодном для изготовления ядерного оружия. Поэтому высказываются опасения, что атомная энергетика деления будет способствовать распространению ядерного оружия, тогда как создание его на основе только термоядерного топлива - задача несравненно более сложная. [1]
Реакторы деления неизбежно высокорадиоактивны, их топливный цикл радиационно опасен, и значительная часть радиоактивных отходов ( активностью - 1 ГКи в момент перегрузки топлива в реакторах тепловой мощностью 1 ГВт) требует глубинного захоронения на тысячи лет. [2]
Требования к материалам для реакторов деления и синтеза сильно различаются, если пытаться использовать главное достоинство синтеза - возможность создания реакторов с радиоактивностью, во много раз меньшей радиоактивности реакторов деления. [3]
Таким образом, реакторы синтеза имеют определенные преимущества перед реакторами деления, эти преимущества носят принципиальный характер и рано или поздно должны привести к их широкому энергетическому применению, но сейчас, в самом начале развития ядерной энергетики, трудно сколько-нибудь обоснованно судить о сроках, к которым созреют условия для массового строительства чистых термоядерных реакторов. [4]
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. [5]
По хорошо известным причинам атомная энергетика начала свое развитие с реакторов деления и еще долго будет основываться на них. [6]
Особое место в перспективах космической энергетики занимают ядерные энергетические установки с реакторами деления. [7]
По нашим оценкам, затраты на 1 кВт установленной электрической мощности гибридного реактора на основе системы токамак примерно вдвое превысят затраты на реактор деления. Если отнести это превышение затрат на систему ( 1 гибридный реактор 4 ВВЭР) на стоимость производимого плутония, то доля затрат на исходное топливо для этой системы будет равна 20 %, что, вероятнее всего, в скором времени окажется экономически выгодным. [8]
Требования к материалам для реакторов деления и синтеза сильно различаются, если пытаться использовать главное достоинство синтеза - возможность создания реакторов с радиоактивностью, во много раз меньшей радиоактивности реакторов деления. [9]
Реакция синтеза, протекающая в бридерах, где используют тритий, имеет преимущество по сравнению с процессом деления, в котором используют плутоний, состоящее в том, что реактор не требует непрерывного охлаждения после останова, как это имеет место в активной зоне реактора деления. Обе системы находятся примерно на одном уровне по количеству летучих радиоактивных веществ и нелетучих при использовании в реакторах ядерного синтеза сплавов ниобия. Основной проблемой, однако, является то, что ядерный синтез не вышел за пределы научных разработок. Научная разработка реакторов деления была выполнена группой Ферми в 1942 г., а промышленное производство реакторов-бриде-ров ожидается в конце 80 - х годов, возможность же промышленного освоения реакции синтеза относят к 2000 г. или позднее. [10]
Дейтерий-тритиевый реактор-токамак, как выяснилось при проектировании ИТЭРа и из предшествовавшей работы, по некоторым характеристикам пока еще не удовлетворяет энергетиков. Он гораздо сложнее реакторов деления и не обещает вырабатывать более дешевую энергию. Под действием нейтронов, вылетающих из плазмы, первая стенка за 5 лет работы получает столь большие радиационные повреждения, что ее необходимо заменять на новую. По сложности эта операция не имеет аналога в эксплуатации реакторов деления. [11]
Первый - химическое выделение радиоактивных изотопов из топлива ядерных реакторов, которое некоторое время прослужило источником энергии - так называемое облученное ядерное топливо. Поскольку тяжелые ядра в реакторах деления распадаются на осколки средних масс, то таким образом целесообразно получать радиоактивные изотопы с массовыми числами, близкими к наиболее вероятным массовым числам осколков - 90 и ПО. Другой - тоже реакторный - способ получения бета-активных изотопов заключается в облучении стабильных изотопов нейтронами при размещении мишени в активной зоне реактора. Добавление нейтрона к стабильному ядру может сделать его радиоактивным. Третий путь - как правило более дорогой и менее производительный, чем реакторные способы, - получение радиоактивных изотопов путем облучения мишени пучком ускоренных протонов. [12]
Из этих рассуждений следует, что гибридные реакторы едва ли можно рассматривать в качестве энергоисточника, альтернативного быстрым или тепловым реакторам. Они становятся экономичными при совместной работе с реакторами деления. [13]
Правда, по последним прогнозам угля может хватить еще на несколько сот лет. Предполагалось же, что к 2000 г. выработка энергии ядерными электростанциями на реакторах деления тепловыми нейтронами должна сравняться с таковой на обычных тепловых электростанциях. Затем должна начаться эра реакторов-размножителей на быстрых нейтронах и за ней, или одновременно с ней, - термоядерной и солнечной энергии. При этом не следует забывать о труднейшей проблеме захоронения радиоактивных отходов реакторов деления ( отсутствующих у термоядерных установок) и заражения ими окружающей среды. [14]
Одно из важнейших практических приложений физики изотопов легких элементов связано с проблемой управляемого термоядерного синтеза. Речь идет о разработке и создании промышленного термоядерного реактора - экономичного и относительно безопасного в сравнении с реакторами деления источника энергии. Немалая роль в этих работах отводится поиску оптимального состава ядерного топлива. Рассматриваются как одно -, так и многокомпонентные смеси легких элементов, однако окончательный выбор в пользу только одного топливного цикла еще не сделан. Изучение свойств легких изотопов и возможности их наработки, понимание механизмов ядерных реакций между легкими ядрами и знание точных величин сечений этих процессов имеет при этом существенное значение. [15]