Cтраница 3
Этот так называемый кипящий реактор по своему принципу действия напоминает электрический чайник, в котором в качестве электронагрев ательного элемента используется урановое топливо, а носик непосредственно подсоединен к турбине. [31]
Здесь же в качестве введения к обзору типов реакторного топлива, приведенному в следующей главе, будет уместно лишь суммировать причины необходимости переработки уранового топлива. [32]
Запасы энергии, содержащейся в разведанных ныне залежах урановых руд, более чем в 10 раз превосходят запасы энергии залежей угля и нефти на земле; урановое топливо идет на смену органическому. Но еще более неисчерпаемыми являются запасы водорода на нашей планете. Вот почему первоочередной научной проблемой и для нашей страны, и для всего человечества является проблема укрогцения термоядерной реакции и изыскание способов управления ею в целях использования этой великой солнечной силы для мирных целей. [33]
Почти все действующие или строящиеся реактор ы используют уран-плутониевый топливный цикл и начальная загрузка состоит в основном из обогащенного урана, хотя существуют предложения по использованию уранового топлива, обогащенного плутонием. [34]
В начальный период развития ядерной энергетики в реакторах на тепловых нейтронах двухцелевого назначения ( например, в английских магноксовых и французских реакторах на природном уране), имевших невысокую энергонапряженность и малую глубину выгорания, широко использовалось и продолжает использоваться металлическое урановое топливо. Ныне на всех строящихся и эксплуатируемых АЭС с легководными и тяжеловодными реакторами применяется преимущественно керамическое ( оксидное) топливо. Причины этого перехода - несовместимость металлического урана с водой, что будет иметь место в случае разгерметизации твэлов, и нестабильность размеров уранового топлива при облучении, особенно в условиях большой глубины выгорания топлива, высоких флюенсов нейтронов и температур. [35]
Второй способ обычный: он сводится к разложению реэкс-тракта урана, получению оксидов урана, конверсии этих оксидов в гексафторид урана; далее производят обогащение урана на разделительном заводе и конвертируют обогащенный по изотопу U-235 гексафторид урана в оксиды урана для изготовления оксидного уранового топлива. [36]
Второй способ - обычный: он сводится к разложению реэкс-тракта урана, получению оксидов урана, конверсии этих оксидов в гексафторид урана; далее производят обогащение урана на разделительном заводе и конвертируют обогащенный по изотопу U-235 гексафторид урана в оксиды урана для изготовления оксидного уранового топлива. [37]
Легкий изотоп урана - 235U, атомные ядра которого являются делящимися, представляет собой важнейшую часть топлива, используемого в ядерных реакторах. На урановом топливе, обогащенном изотопом 235U, работает большинство энергетических реакторов. Для этих целей требуется уран с концентрацией изотопа 235U всего лишь несколько процентов, тогда как высоко обогащенный уран используется в ядерном оружии. [38]
В схеме ЯТЦ ( рис. 5.15) предусмотрена подпитка со склада отвальным ураном и возможность применения обогащенного урана для изготовления твэлов активной зоны полностью или частично. Активная зона на высокообогащенном урановом топливе используется в реакторах на быстрых нейтронах как переходная к загрузке уран-плутониевым топливом. Она позволяет не сдерживать темп сооружения АЭС с реакторами-размножителями топлива, так как перевод с конвертерного режима в бридерный не потребует существенных конструкционных изменений в реакторе. [39]
Электростанции EDF1, EDF2 и EDF3 построены Управлением электропромышленности Франции в Шиноне в долине реки Луары. Все они работают на природном урановом топливе с использованием графита и углекислого газа. [40]
Сейчас подыскиваются такие геологические формации на суше и на дне морей и океанов, герметичность которых обеспечена самой природой. Например, рассматривается возможность хранения долгоживущих осколков деления уранового топлива в соляных куполах. Ведь если там в течение сотен миллионов лет хранилась соль, значит, вода не попадала туда с поверхности и купол был закрыт совершенно герметично. [41]
Мощность ядерного реактора пропорциональна количеству выделенных нейтронов в процессе деления. После ввода в активную зону, состоящую из уранового топлива / и замедляющего вещества ( бериллия) 2, кадмиевого стержня 3, увеличивается число поглощаемых нейтронов, что приводит к снижению уровня мощности, отдаваемой реактором. Для повышения мощности реактора необходимо выводить кадмиевые стержни из активной зоны. [42]
Для хранения отходов применяют специализированные хранилища. Один реактор мощностью 1000 МВт ежегодно превращает 30 т уранового топлива в РА отходы. С 21 АЭС ФРГ ежегодно снимают 300 т использованных тепловыделяющих элементов. [43]
Рассматривая ресурсы природного урана, экономику ЯТЦ и материальный баланс 235U в ядерном топливе, необходимо учитывать необратимые потери 235U в реакторах, вызванные захватом им нейтронов без деления. Действительно, в активных зонах реакторов, работающих на урановом топливе, не все ядра 235U делятся. [44]
Переработка использованного топлива, урана и плутония может также оказывать воздействие на расход уранового топлива. Поэтому очевидна важность правильного выбора времени строительства завода по переработке уранового топлива, а также необходимость преодоления технических трудностей, которые еще существуют в этой области. К одной из них относится проблема опрессования конечных отходов в стеклянную матрицу, что исключает возможность утечек при длительном хранении, которые обычно наблюдаются при хранении любой жидкости в любом контейнере. Эту же проблему предстоит решить и при реализации британского проекта по переработке уранового топлива, осуществляемого в Японии в рамках долгосрочного контракта. Сооружение основного завода по переработке окисного топлива тепловых реакторов фирмой Бритиш ньюклиар фьюэлз началось в 1976 г., в середине 80 - х годов предприятие будет перерабатывать, по меньшей мере, 1000 т окиси урана в год и станет одним из шести объединенных между собой предприятий в мире. [45]