Cтраница 1
Использование ядерного топлива в реакторах для производства тепловбй энергии имеет ряд важнейших особенностей, обусловленных его физическими свойствами и ядерными реакциями, сопровождающими протекающие в активной зоне процессы. Эти особенности определяют специфику ядерной энергетики, ее техники, особые условия эксплуатации, экономические показатели и влияние на окружающую среду. Они обусловливают также главные научно-технические и инженерные проблемы, социальные и экономические следствия. [1]
Возможность использования ядерного топлива, в основном 235U, в качестве источника теплоты связана с образованием цепной реакции деления вещества и выделением при этом огромного количества энергии. Самоподдерживающаяся и регулируемая цепная реакция деления ядер урана обеспечивается в ядерном реакторе. Ввиду эффективности деления ядер урана 235U при бомбардировке их медленными тепловыми нейтронами пока преобладают реакторы на медленных тепловых нейтронах. [2]
![]() |
Строящийся энергетический репктор па АЭС Секвойя. [3] |
Степень использования ядерного топлива на практике определяется и мегаваттах в сутки в расчете HI юпнг - : Г и активной зоне. [4]
Важнейшие особенности использования ядерного топлива, присущие всем РБН, - высокая объемная плотность мощности ( кВт / л) энерговыделения в активной зоне и высокая средняя тепловая мощность единицы массы топлива ( массовая энергонапряженность топлива) ( кВт / кг), превосходящие в 5 - 10 раз и более подобные показатели у РТН. Известно ( см. § 4.4), что средняя массовая энергонапряженность топлива определяет требуемую дорогостоящую топливную загрузку активной зоны реактора. А чтобы максимально снизить эту загрузку, РБН необходимо проектировать для работы при высоких объемных плотностях энерговыделения в активной зоне. Объемная плотность энерговыделения и удельная топливная загрузка ( кг / кВт) непосредственно влияют на коэффициент воспроизводства, на время удвоения топлива и на другие основные экономические показатели РБН. [5]
![]() |
Валовой национальный продукт и его удельная энергоемкость в США в 1970 - 1982 гг. [6] |
Овладение промышленной технологией использования ядерного топлива и строительство атомных электро - и теплостанций позволяет многим развивающимся странам быть менее зависимыми в транспортном, топливном и энергетическом отношении от географии месторождений ископаемого топлива. Высокая калорийность ядерного топлива практически снимает проблему его транспортирования и позволяет строить каждый отдельный территориальный экономический комплекс со значительно меньшими транспортными и экономическими связями, чем это было бы необходимо при использовании только органического топлива. Несомненно, это будет способствовать экономическому прогрессу и устранит или существенно уменьшит влияние неравномерного географического размещения энергоресурсов на развитие производительных сил в том или ином регионе. [7]
![]() |
Изменение нуклидного состава топлива реактора ВВЭР-440 по мере его выгорания и относительной средней удельной энергии. [8] |
Существенное повышение эффективности использования ядерного топлива уже в ближайшее время возможно путем увеличения его средней глубины выгорания. Проведенный фирмой APaS по заданию Министерства энергетики США экономический анализ такого увеличения средней глубины выгорания на АЭС с реакторами LWR показал ( рис. 5.11) значительную экономию затрат в ЯТЦ при увеличении глубины выгорания до приведенных выше значений, что может быть выполнено при условии обеспечения достигнутого к настоящему времени уровня надежности твэлов. [9]
![]() |
Валовой национальный продукт и его удельная энергоемкость в США в 1970 - 1982 гг. [10] |
Овладение промышленной технологией использования ядерного топлива и строительство атомных электро - и теплостанций позволяет многим развивающимся странам быть менее зависимыми в транспортном, топливном и энергетическом отношении от географии месторождений ископаемого топлива. Высокая калорийность ядерного топлива практически снимает проблему его транспортирования и позволяет строить каждый отдельный территориальный экономический комплекс со значительно меньшими транспортными и экономическими связями, чем это было бы необходимо при использовании только органического топлива. Несомненно, это будет способствовать экономическому прогрессу и устранит или существенно уменьшит влияние неравномерного географического размещения энергоресурсов на развитие производительных сил в том или ином регионе. [11]
![]() |
Изменение нуклидцого состава топлива реактора ВВЭР-440 по мере его выгорания и относительной средней удельной энергии. [12] |
Существенное повышение эффективности использования ядерного топлива уже в ближайшее время возможно путем увеличения его средней глубины выгорания. Проведенный фирмой APaS по заданию Министерства энергетики США экономический анализ такого увеличения средней глубины выгорания на АЭС с реакторами LWR показал ( рис. 5.11) значительную экономию затрат в ЯТЦ при увеличении глубины выгорания до приведенных выше значений, что может быть выполнено при условии обеспечения достигнутого к настоящему времени уровня надежности твэлов. [13]
Они обеспечивают определенное повышение эффективности использования ядерного топлива по сравнению с современными реакторами, известное снижение издержек производства электроэнергии, вовлечение в сферу хозяйственного использования крупных ресурсов тория, экономичное получение тепловой энергии для технологических нужд. [14]
Они являются важнейшими параметрами, характеризующими использование ядерного топлива в реакторах АЭС и других ядерных энергетических установках. Глубина выгорания, или удельная энерговыработка, оказывает большое влияние на технико-экономические показатели не только АЭС, но и всего топливного цикла. [15]