Table of Contents

תגובה מהירה Breeder

כורכור מהיר (FBRs) מייצג מעמד מיוחד של כור גרעיני קשקשים הנדס לייצר יותר דלק פריך מאשר הם צורכים.בניגוד כורים תרמיים קונבנציונליים הנשען על איטי (רמימי) כורים גרעיניים, FBRs פועלים עם נויטרונים מהירים כדי להמיר שפע של אנרגיה פורייה, כמו אורניום-238 לתוך pissile pluton239 זה מציע יכולת דרמטית של אנרגיה מתחדשת לטווח הארוך, בעוד שנים של משאבים גרעיניים ארוך יותר ויותר.

הבנת הפיזיקה של הזעם

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

בלב כל כור גזע מהיר הוא תהליך התפוסה של נויטרונים המכונה טרנסמוטציה.אורניום טבעי מתרחש כמעט לחלוטין (99.3%) של אורניום-238, איזוטופ שהוא FLT:0:3fertileevaFLT:1 אבל לא בקלות ספוג על ידי נויטרונים תרמיים (אנרגיה 1V) הוא נתפס על ידי גרעין של 239 במהירות, 000 000 000 000) ו- nbn2n2n2n.

ניוטרונים מהירים מול הניוטרונים הארוכים

כורים ארומאליים - הסוג הנפוץ ביותר כיום - שימוש בחומרים מודולרים (מים, גרפיט, מים כבדים) כדי להאט את הניטריונים למטה לאנרגיות תרמיות (כ- 0.025 eV), כי אורניום-235 פיונים ביעילות רבה יותר במהירויות נמוכות אלה.עם זאת, נויטרונים תרמיים נמצאים הרבה פחות יעילים בהפיכת אורניום-238.

עיצוב ועקרונות תפעוליים

המונחים: heart and Blanket Configuration

הליבה FBR בדרך כלל מכיל מוטות דלק המורכבים מדלק חד-חמצני מעורב (MOX) - תערובת של דו-חמצני פלוטוניום דו-חמצני ומדמוצת אורניום - או ⁇ מתכתי כגון אורניום-plutonium-zirconium. אזור הליבה הוא קומפקטי ומועשר מאוד בהשוואה לכורים תרמיים, שמירה על שטף גבוה של נויטרונים מהירים.

מתכת מתכת קירור

מכיוון שהמים מתונים נייטוונים (השוללים אותם) ויש להם נקודת רתיחה נמוכה תחת לחץ גבוה, אין זה מתאים לכורים מהירים, במקום זאת, FBRs משתמשים במתכות נוזליות כמו קירור:0 העברות נתרן (SodiumFLT) הוא הבחירה הנפוצה ביותר, בגלל תכונות ההעברה החום המצוירות שלו, נקודת מעבר סלקציה נמוכה וגבוהה (D2Certicial) ב-Licials.

יתרונות ואתגרים של מתכת נוזלית

קירור מתכתי מאפשר הפעלה בלחץ נמוך (near אטמוספירי), אשר מפשט את עיצוב כלי שיט ומפחית את הסיכון של אובדן-of-coolantתאונות.הם גם מאפשרים ניתנות כוח גבוהות וטמפרטורות גבוהות, שיפור יעילות תרמודינמית.עם זאת, נתרן הוא תגובת כימי עם אוויר ומים, הדורש מערכות בטיחות מתוחכמות למניעת שריפות ופיצוצים קרירים יותר ודורשים יותר, תמיכה מבנית ונדרשת, שרידי שטח פלדה פעילים.

תגובות מהירות של Breeder

Pool-Type vs. Loop-Type Arrangements

(ב) FBRs מסווגים בדרך כלל על ידי תצורה לולאה קירור עיקרי שלהם.ב ⁇ :0pool-typesFLT:1 עיצוב, הליבה הכור, חילופי חום, משאבות הם כולם שקועים בבריכה גדולה של נתרן נוזלי, הסדר זה מספק בטיחות טבועה באמצעות כלי רכב תרמי גדול, פשטות BLTs דליפה, ומאפשר קירור טבעי במקרי חירום מסוג 2, 000, 000, 000 אדום, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 אדום, 000, 000, 000 אדום יותר לשימוש חם יותר, 000, 000, 000, 000, 000 חם יותר, 000, 000, 000, 000, 000 חם יותר, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000, 000, 000, 000 קומפקטי יותר, 000 חם יותר, 000, 000, 000, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000, 000, 000, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטית לשימוש אדום, 000 קומפקטית חום, 000, 000 קומפקטי יותר, 000 קומפקטית לשימוש אדום קומפקטית כי הוא צורך כינור אדום קומפקטי יותר

הפעלה בלתי אפשרית ומתוכנן תגובה מהירה Breeder

כמה מדינות נבנות ופעלו FBRs. רוסיה מובילה עם שטח מסחרי BN-600 (600 MWe) ו- BN-800 (800 MWe), הן במפעל הכוח הגרעיני Beloyarsk. India מפעילה את הניסוי המהיר המהיר Breeder Testor (FBTR) ונבנה את 500 We Prototype Fast Breed Reactor (PF) ב-1998, כולל Cé 600 מדינות גדולות יותר, אך לא היו תחת שירות CFN) ו-R, אך לאחרונה, כולל מטוסי CFR, אשר נבנותרי, צפון-R.com, אך לאחרונה, צפון-R, כולל ארה"ר, צפון-R, כולל ארה"בשנה, כולל ארה"ב-R, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, צפון-R, צפון-R.

יתרונות ויתרונות של תגובה מהירה

כאשר מנתחים מנקודת מבט של יעילות משאבים ובזבוז פסולת, כור גזע מהיר מציעים כמה יתרונות משכנעים:

  • (FLT:0) Resource הרחבה: FLT:1 על ידי המרת אורניום-238 לתוך פלוטוניום -239, FBRs יכול לחלץ 60 עד 100 פעמים יותר אנרגיה לקילוגרם של אורניום מזורז מאשר כור תרמי.זה למעשה הופך אורניום למשאב כמעט בלתי נדלה על פני לוחות זמנים אנושיים.
  • <חזק>חידוש נפח הפסולת וה רעילות: FBRs ניתן להגדיר לשרוף אקטיניים קטנים מועדפים (למשל, americium, curium) השולטים בקרינה ארוכת טווח של דלק ביל.מוצרי הפשידות וכתוצאה מכך יש הרבה יותר קצר מחצית חיים (< 300 שנים), מפשטים את הסילוק הסופי של גיאולוגי.
  • (FLT:0)Closed דלק פוטנציאל: FLT:1 פעלת FBR במחזור דלק סגור - שבו דלק מושקע הוא מעובד לשחזר פלוטוניום ופעולות אחרות לשימוש חוזר - משמיד את הצורך אורניום טרי ומפחית את נפח הפסולת הדורש אחסון גיאולוגי עמוק על ידי סדר גודל.
  • (FLT:0) יעילות תרמית גבוהה: כורים מהירים פועלים בטמפרטורות גבוהות יותר (~500-550 מעלות צלזיוס) מאשר כורים טיפוסיים של מים קלים (300 מעלות צלזיוס), המאפשרים יעילות רבה יותר בהמירת חום לחשמל (עד 42% לעומת 33%) זה גם פותח את האפשרות של שימוש חום עבור יישומים תעשייתיים כגון ייצור מימן או פלנציה.
  • (FLT:0) תכונות בטיחות פאסיביות: 1FLT:1 עיצובים מתקדמים רבים FBR משלבים מנגנוני בטיחות טעונים טבועה כגון אפקטיביות טמפרטורה שלילית של פעילות מחדש, אינרטיה תרמית גדולה (סוג פול), וזרימת דם טבעית מתפוררת הסרת חום, צמצום ההסתמכות על מערכות בטיחות פעילות.

אתגרים ומכשולים טכניים

עלויות הון גבוהות ויציבות כלכלית

המחסום המשמעותי ביותר לאימוץ נרחב של FBRs הוא הבנייה הגבוהה והעלות התפעולית שלהם.FBRs דורש חומרים מתקדמים לעמוד בסביבות נתרן עתירי זמן גבוהה ועידוד נויטרונים מהיר.הצורך במתקנים מתקדמים, ייצור דלק מיוחד, ומערכות בטיחות קפדניות נוספות בנפח עלויות.לא FBR עדיין הוכיחה תחרותיות מבחינה כלכלית עם מים או גז טבעי, כי אורניום הוא כעת זול ומחירי משקל, אם כי הוא גדול, או גבוה, אך הוא יכול להיות גבוה יותר, עם עלויות פחמן.

תגיות: Sodium Coolants

סויום מגיב נמרצות עם מים ושורפות באוויר, ויוצר את הפוטנציאל לשריפות ופיצוצים.בקרי הנדסה ריגאוריים - בשמיכות גז, זיהוי דליפות, וחסמים בידוד מרובים - נדרשים להפחית את הסיכונים הללו.אירועים היסטוריים, כגון דליפת נתרן 1995 ב הכור מונסאג'ו ביפן ובאש ב-1985 ב- BN-350 הסובייטית, מדגיש את האתגרים המודרניים לשלב תכונות בטיחותיות לצמצום התאונות דרכים של קבלת נתרן, אך ורק למזער את התאונות פומביות של תאונות.

סיכון הפצה

כור גזע מהיר לייצר פלוטוניום בשמיכה, ומעבד מחדש מפרידים כי פלוטוניום, אשר ניתן להשתמש בנשק גרעיני אם להסיט את ה- International Atomic Energy Agency ו-National הרגולטורים פיתחו אמצעי הגנה חזקים - כולל שיקולים חומריים, מכילים ועקביות, ואימות מידע עיצוב - כדי לזהות ולרתיעה.

שכפול חומרי וקורוזיה

נויטרונים מהירים גורמים נזק קרינה חמור יותר לרכיבי כור מאשר נויטרונים תרמיים, המוביל לנפיחות, brittlement, ומצמרנים בפלדות מבניות. קירור מתכת נוזלי יכול גם לקרוס או לדלקת דלק erode ו piping. סגסוגת מתקדמת, פיזור תחמוצת-חמצני מכווצים (ODS) פלדה, וציפוי הגנה נמצאים תחת פיתוח כדי להרחיב את הרכיבים והתחזוקה נמוכה.

תוכניות גלובליות מהר Breeder ופיתוחים אחרונים

רוסיה: מנהיג במבצע של מכירות מסחריות

רוסיה מפעילה את הכורים המסחריים היחידים בעולם של מגדלי הנפט המהירים (BN-600) מייצרת חשמל מאז 1980, השגת גורם ממוצע מעל 80% בשנים האחרונות.ה-BN-800 הגדול החל לפעול מסחרית בשנת 2016 וכעת משמש גם לייצור חשמל וגם עבור הקרנה ניסיונית של דלק וחומרים.

הודו: תוכניות תגובה מהירה

בהודו יש תוכנית כוח גרעינית תלת-שלבית שמגיעה לשיאה בכורים מהירים של המגדלים באמצעות פלוטוניום מכורי מים כבדים מעיתונות. 500 MWe Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) ב Kalpakkam, שנבנה על ידי BHAVINI, הוא קרוב להשלמת לאחר עיכובים. India מתכננת לבנות יותר מ-600 כורים מהירים (FTR-2) ולבסוף סדרה של מילואים לטווח ארוך יכול להיות גם כן.

סין: התרחבות מהירה עם CFR-600

תוכנית הכור המהיר של סין מואצת עם ה- China Experimental Fast Reactor (CEFR, 20 MWe) שהחלה לפעול בשנת 2011 ה- CFR-600 הוא כור מהיר מסוג נתרן של 600 מ"ר, המחובר לרשת בשנת 2022. יחידת CFR-600 שנייה נמצאת בבנייה, ותוכניות קיימות לתכנון CFR-1000.סין גם רודפת מושגים מסובכים עם צינורות קירור וטכנולוגיות דלק מהירות על ידי רוסיה.

מאמצים בינלאומיים נוספים

יפן הפעילה את אב הטיפוס Monju (280 MWe) מ-1994 עד 1995 ושוב בקצרה בשנת 2010, אך היא נסגרה לצמיתות בשנת 2016 בשל כשלים רגולטוריים והתנגדות ציבורית. France הפעילה את Phénix (233 MWe) במשך יותר מ -30 שנים וסופרפניקס (1,200 MWe) עד שנת 1998 אך שניהם נסגרו מסיבות כלכליות ופוליטיות.

פוטנציאל עתידי ותפקיד באנרגיה בת קיימא

סגירת מעגל הדלק הגרעיני

ההבטחה הגדולה ביותר של כורים מהירים מאפשרת פליטת דלק גרעיני:0 (FLT:0) מחזור דלק גרעיני סגור 1 (במחזור סגור), דלק גרעיני מוכורי תרמי מעובד מחדש כדי לחלץ פלוטוניום וקטיניים קלים.חומרים אלה מופצים לדלק טרי עבור כור גרעינים מהירים.

בזבזניות וחלוקת ושקיפות

אסטרטגיות חלוקת ועברה (P&T) נועדו להפריד מבחינה כימית את איזוטופים הבעייתיים ביותר (במיוחד אקטיניים קטנים) מדלק מובזבז ולאחר מכן לטבול אותם בספקטרום כור מהיר. נויטרונים מהירים מתאימים באופן ייחודי לדלקת mericium, כורוטויום, אשר קשה להרוס כור תרמיים, למרות ש- P&T מוסיפה מורכבות לצמיתות לצמצום של מאות שנים של פסולת גרעינית, כדי להפחית את הנטל של אלפי שנים של בזבזנות, 000 שנים של ריאה, לצמצום של הריסות.

תגיות: Thorium Fuel Cycles

כורכור מהיר אינו מוגבל לדלק אורניום-פלוטוניום.הם יכולים גם להיות נועדו להשתמש thorium-232 כחומר פורייה, גידול אורניום -233 - איזוטופ סימטרי עם תכונות נויטרוניות חיוביות.תוכנית ארוכת הטווח של הודו כרוכה בשימוש כורים מהירים כדי להמיר קיימות אורניום אורניום לתוך אורניום - 232 אז ידלק שלב שלישי של גזע תרמי או מהיר.

מסקנה

כורים מהירים מציגים מסלול נטוע מבחינה טכנית עדיין מסחרי לכיוון מערכת אנרגיה גרעינית בת קיימא באמת.היכולת שלהם להכפיל חומר פישל, להפחית באופן דרמטי את הנטל, ולסגור את מחזור הדלק הגרעיני מתאים היטב עם מטרות של פחמן לטווח ארוך, עם זאת, מכשולים משמעותיים - עלויות הון גבוהות, תפישות בטיחות, חששות התפשטות, ושפע הנוכחי של אורניום זול - עדיין להתגבר על תוכניות מתקדמות יותר, סין, צמיחה מהירה יותר, צמיחה מהירה, או צמיחה מהירה של אנרגיה, או צמיחה מהירה, או צמיחה מהירה, צמיחה מהירה של אנרגיה, או צמיחה מהירה, צמיחה מהירה של אנרגיה, וחדשנות מהירה, צמיחה מהירה, אנרגיה, וחדשנות מהירה יותר, או צמיחה מהירה יותר, או צמיחה מהירה יותר, או צמיחה מהירה יותר, או צמיחה מהירה יותר, או צמיחה מהירה יותר, או צמיחה מהירה יותר של אנרגיה, אנרגיה, או אנרגיה, או צמיחה מהירה של אנרגיה, או פחמן, או צמיחה מהירה של אנרגיה, על פני אנרגיה, על פני הקרקע של אנרגיה גרעינית, וחדשנות מהירה יותר, וחדשנות מהירה של אנרגיה, וחדשנות מהירה של אנרגיה, או צמיחה מהירה יותר של אנרגיה גרעינית, או צמיחה גבוהה יותר, וחדשנות מהירה של אנרגיה, על פני השטח של אנרגיה, וחדשנות מהירה יותר, על פני השטח של אנרגיה, על פני אנרגיה, וחדשנות מהירה יותר

(ב) ויקרא ומקורות:

  • (האגודה הגרעינית העולמית: 0) - תגובה מהירה של ניוטרון (Nourtron ReactorsveFLT:1)
  • סוכנות האנרגיה האטומית הבינלאומית (FLT:0) – תגובה מהירה של 1
  • משרד האנרגיה של ניוטרון (FLT:0) - תגובה מהירה של ניוטרון (Nourron Reacteurors)
  • (ב) [15] ,9.
  • פורום ה- 4 (FLT:0) - פורום התגובה המהירה של מערכות השידור (Treor SystemssphcioFLT)