מבוא ל-Nourtron Moderation במערכות Accelerator-Driven

ניהול של פסולת גרעינית ארוכת ימים נשאר אחד האתגרים הדוחקים ביותר במחזור האנרגיה הגרעינית.ד. דלק גרעיני מכיל איזוטופים עם מחצית חיים המשתרעים למאות אלפי שנים, בעיקר אקטיניים קטנים כגון Neptium, americium, ו-ValtarDS, יחד עם מוצרים מסוימים של ספקטרום של ספקטרום,0Accel-oriented system (ADS) להפחתה של תהליך מניעת מחלות חירום, להורדת לחץ דם יציב זה, הוא תהליך של ספקטרום מוקדם יותר.

עקרון ADS משלב מאיץ חלקיקים, יעד ספיעה, וגרעין גרעיני תת-ביקורתי.טי-אנרגיה גבוהה של כוח-אנרגיה גבוהה מתוקף יעד מתכת כבד, בדרך כלל מוביל או מוביל-ביו-מולקטי, ומייצר ספקטרום רחב של חלקיקים באמצעות ספוירון חיצוני, אך גם הוא אינו יכול לקיים את רמת הנימוק של מערכת-היתר של חומר נפץ פנימי (Ricutronation) ללא ניטרון חיצוני.

הפיזיקה של ניוטרון Moderation in Transmutation Contexts

מתינות נויטרון היא תהליך של צמצום האנרגיה הקינטית של נויטרונים מהירים דרך פיזור אלסטי ואינטגרטיבי עם גרעיני nuclei.המטרה היא להאט נויטרונים מן המגה-אלקטרוניקה (MeV) טווח למטה לאנרגיות תרמיות, סביב 0.025 e בטמפרטורת החדר.

בהקשר של ADS, ספקטרום הניטריון הראשוני שנוצר על ידי תעריפים של צינורות מהירים יותר מעל 10 MeV למטה לאנרגיות תרמיות.הממדן חייב להיות נבחר בקפידה כדי לשנות את הספקטרום הזה לכיוון טווח האנרגיה אופטימלי עבור מטרות טרנסמוטציה ספציפיות.עבור קטין פעולה, אשר יש השפעות סטיות משמעותיות באזור המהיר, או ספקטרום גבוה יותר, אבל זה יכול להיות ספקטרום גבוה יותר של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום זה, אבל ספקטרום גבוה יותר של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום זה יכול להיות ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום גבוה יותר של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום

תהליך האטה-האטה יכול להיות מאופיין על ידי אובדן האנרגיה של ניטרון להתנגשות.עבור פיזור אלסטי עם גרעין של מספר מסה A, קצב האנרגיה הדינמית הממוצע ניתן על ידי ⁇ = 1 + (A-1)2) / (2A) * ln(A-1) /(A+1) Lighter nuclei לספק הפחתה גדולה יותר אנרגיה להתנגשות, מה שהופך מימן-HMA-HMAC דורש גם סגסוגת יעילה יותר, אך ורק כדי להשיג סגסוגת יעילה יותר.

אדריכלות של מערכות Accelerator-Driven ו- Role of Moderation

ADS טיפוסי מורכב משלושה מרכיבים עיקריים: מאיץ הפרוטון, יעד החיתוך, ואת הליבה sub Critical או שמיכה. accelerator, לעתים קרובות מאיץ ליניארי (linac) או cyclotron, מספק חומר עתיר אנרגיה גבוהה proton beam (בדרך כלל 600 Me to 1 GeV) למטרה ספיגה.

תהליך הפינוי והייצור של ניוטרון

כאשר פרוטון באנרגיה גבוהה מכה גרעין כבד, זה גורם קערה בתוך הגרעין ואחריו evaporation ו fission-כמו פליטה.השקה תוך-גרעינית מזרקת כמה נויטרונים באנרגיה גבוהה ו protons בתוך ציר זמן קצר מאוד, 000 חיווריום מתקרר על ידי evaorating פחות אנרגיה, וכתוצאה מכך תשואה גבוהה יותר עם מומנטום אנרגיה רחב יותר עם ספקטרום רחב יותר עם ספקטרום רחב יותר של אנרגיה.

מדוע שינוי משנה בשקיפות

(ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

חומרים מרכזיים ובחירתם קריטריה

הבחירה של חומר מתווך עבור ADS כוללת הערכה של כמה פרמטרים ביצועים: להאט כוח, כוח קליטת נייר ניטרון, יציבות קרינה, מוליכות תרמית, תאימות כימית עם דלק קירור, ועלות.שלושת המאמנים המסורתיים מן הפיזיקה הכורית - מים, מים כבדים, גרפיט - כל אחד יש יתרונות שונים ויתרונות מוחלים כאשר מערכות מואצות, כמו חומרים ממותקים, כמו חומרים ממתכתיים, כמו חומרים מיוחדים, כמו גם חומרים ממתכת.

מים קלים וממים כבדים

מים קלים (HoriFLT:0 ⁇ 2FLT:1O) הוא המנטר הנפוץ ביותר בכורים קונבנציונליים בשל כוח איטי מעולה שלה ועלות נמוכה. גרעין מימן, להיות כמעט אותו המסה כמו נויטרונים, מסיר שבריר גדולה של אנרגיה להתנגשות.

גרפיטי ו Beryllium

Graphite (carbon-12) היה מתווך הראשי מאז הימים המוקדמים של הנדסה גרעינית, המשמש כורים של שיקגו Pile-1 לכורים מודרניים של גזים עתירי גזים עתיריים, היתרונות שלה כוללים יציבות תרמית גבוהה, ספיגה נמוכה נויטרונים (כ 0.00DS35 barns), ונכסים מכניים מצוינים בטמפרטורות גבוהות של Graphite הוא נמוך יותר מאשר נפח של נוזל חשמלי נמוך יותר של חומר ניקוי נמוך.

שינויים מתקדמים ומתקדמים

מעבר למאפייני ה-Centralology, החוקרים בוחנים חומרים המציעים ספקטרום ערפילי מותאם למשימות ספציפיות של Transmutation, כמו Zirconium hydride (ZrHoriFLT:0x תרמיFLT:1) ו- ytium hydride (YHFLT:2xFLT3), לספק צפיפות גבוהה של מימן בצורת קומפקטית גבוהה יותר של חומר ניקוי גמישה.

אופטימיזציה של Neutron Spectrum עבור קטגוריות פסולת שונות

פסולת גרעינית מכורים מסחריים מכילה תערובת מורכבת של איזוטופים עם תכונות שונות מאוד של ערפיליות שונות. ADS יעיל חייב להיות נועד לטפל בטרוגניות זו, בדרך כלל על ידי הפרדה זרמי הפסולת לקטגוריות מטופלים באזורים ספקטרליים שונים. גישה זו, המכונה FLT:0partition and Transmutation (P&T)LT:1, כרוך בהפרדה כימית לתוך רכיבי ADS ספציפיים, לעומת זאת, כלומר, כלומר, כלומר, היא מאפשרת שילוב של חומר חדירציה, לפירוק של רכיבי ADS, לעומת זאת, כלומר, כלומר, לעומת זאת, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, לפירוק של חומר זה מאפשר שילוב של חומר זה מאפשר שילוב של חומר כימי, כדי לפירוק של נוזל ספציפי.

Transmutation of Minor Actinides in a Fast Spectrum

מעשים קטנים (Np, Am, Cm) הם התורמים העיקריים לרדיוקסיות לטווח ארוך בדלק גרעיני בילו, הגזר שלהם צום של גודל גבוה יותר באנרגיות מהירות (1-10 MeV) מאשר אנרגיות תרמיות, למשל, חומר ספוג של דלק גבוה, ללא ספקטרום גבוה של חומצה גבוהה, הוא בדרך כלל נמוך יותר של נוזל חשמלי גבוה יותר, עם כמות גבוהה של נוזל חום גבוה יותר, בדרך כלל, הוא נמוך יותר של ספקטרום גבוה יותר של ספקטרום גבוה יותר, 000.

Transmutation of Long-Lived Fission Products with thermal Neutrons

(הופנה מהדף ⁇ ) , כגון:099irbspLT (החומרים של אספקת מזון) או (חצי חיים 211,000 שנים) ו-FLT:2129 עובר 3I (חצי חיים 15.7 מיליון שנים), הם למעשה עוברים דרך לכידת מים כבדים, כאשר הם אינם נדרשים על ידי ספקטרום גבוה יותר של ספקטרום גבוה יותר, בעוד ש- 20 ספקטרום גבוה יותר, 000 חנקן.

בטיחות, ניהול תרמית ואתגרי תפעול

בעוד האופי התת-קריטי של ADS מספק יתרונות בטיחות טבועה, שילוב של מתווך מציג שיקולים נוספים לניהול תרמי, נזק קרינה ואמינות תפעולית.חומר המנטרף חייב לעמוד בחשיפה ממושכת לתחום אנרגיה רב-אנרגיה מעורבב ושדה קרינה גמאמה ללא פגיעה משמעותית של התכונות הפיזיות או הגרעיניות שלו.

נזק קרינה למכשול מוצק כמו גרפיטי ודבוריום יכול לגרום לשינויים ממדיים, סדק ואובדן של מוליכות תרמית. Graphite, במיוחד, מאגרי אנרגיה תחת אי-הההדה, אשר ניתן לשחרר לפתע אם החומר מחומם, שימתן של רכיבים חשמליים רבים בלבד.

ניהול מתון ADS כרוך איזון החום שנוצר בדלק, יעד ספיעה, ואת המנטר עצמו.המודולטור סופג חלק קטן של האנרגיה הניטרורון וה gamma, אשר חייב להסיר כדי לשמור על הטמפרטורה הרצויה.במערכות ממותרות מים, יש צורך במערכות הנעה גבוהה יותר של מערכת קירור מים, אך במערכות מדידה מוצקה, מעגל קירור נפרד נדרש כדי לשמור על תפקוד תקין של גרף / FCC) יש צורך כך גרף טוב יותר.

מחקר נוכחי, פרוייקטי הדגה ו-Outlook Future

כמה יוזמות מחקר גדולות ברחבי העולם מתקדמות את הטכנולוגיה של ADS ואת התפקיד של שיטות מחקר Nutron בתוך אותם.הידוע ביותר הוא פרויקט FLT:0MYRRHA (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-Tech Applications) FLT:1 ב SCK CEN בבלגיה.

מחקר בחומרי סימולציה מתקדמים הוא מתקדם על חזיתות מרובות. Metal hydrides, כגון yttrium hydride, מציעים דרך להשיג מודול קומפקטי עם צפיפות מימן גבוהה ושיפור יציבות תרמית בהשוואה למים.חומרים אלה מוערכים לשימוש במושגים קטנים של ADS עיצובים, ו עבור transmutation ייעודית כמוסות בתוך מערכות גדולות יותר.

עתידה של ADS עבור חלוף פסולת יהיה ככל הנראה כרוך צי של מערכות מודולריות, כל אחד מותאם לזרם פסולת ספציפי ופועל בקונצרט עם כורים קונבנציונליים ומתקנים עיבוד מחדש.נוטרון ימלא תפקיד מרכזי במערכות אלה, המאפשרת את ספקטרום ה-DSateation מערכת ניהול חיוני כדי לטפל ב- ILT חומרים שונים שנמצאו בדלק גרעיני.

מסקנה

מזג אוויר עצבי במערכות מונעות מאיץ הוא היבט משמעותי והיסטורי של שינוי פסולת גרעינית.הבחירה של חומר מנטרטורף, התצורה שלו בתוך השמיכה התת-קריונית, ואת ספקטרום האנרגיה של נויטרונים וכתוצאה מכך לקבוע ישירות את היעילות שבה ניתן להמיר את היתרונות הקריטיים של ספקטרום חומרים חד-פעמיים של מערכת מסחר אחת, כלומר, באופן קבוע או קצר-חיים.

בעוד תעשיית הגרעין העולמית מתמודדת עם המורשת של דלק שנצבר, הפיתוח של טכנולוגיות טרנס-מוטציה יעילות הופך דחוף יותר ויותר. מערכות מונעות על ידי Accelerator, עם בטיחותם הבסיסית וגמישות ספקטרלית, מייצג מסלול מבטיח לקראת מחזור דלק גרעיני בר קיימא יותר.ההתקדמות המתמשכת של חומרים מודולר ואופטימיזציה של תצורות ליבה יהיה מרכזי למימוש הפוטנציאל הזה.עם תוכניות מחקר מתמשך, פרויקטים כמו שליRRHA, ואסטרטגיות מתקדמות של אינטגרציה גרעיניות, ושילוב יעיל של שיטות ניהול יעיל של אינטגרציה מתקדמות של אינטגרציה, הוא גורם יעיל של מערכות אופטימיזציה של מערכות ניהול גרעיניות מתקדמות של מערכות ניהולית, ושילוב יעיל של אינטגרציה מתקדמת של אינטגרציה מתקדמת של מערכות ניהול יעיל של אינטגרציה מתקדמת של אינטגרציה מתקדמת של מערכות אופטימיזציה אינטגרציה מתקדמת של מערכות ניהולית של אינטגרציה מתקדמת של מערכות ניהוליתרון גרעיני יעיל של מערכות ניהול יעיל של מערכות ניהולית, כמו אינטגרציה מתקדמת של מערכות ניהולית, היא גורם יעיל של מערכות אינטגרציה מתקדמת של מערכות ניהולית מתקדמת של מערכות ניהולית מתקדמת של מערכות ליבה יהיה מרכזי כדי להפוך את התצורה מתקדמת של מערכות ליבה יהיה מרכזי כדי להפוך את האופטימיזציה של מערכות ניהול יעיל של מערכות ליבה יהיה מרכזי כדי לממש פוטנציאל ניהול יעיל של מערכות ניהול יעיל של מערכות ליבה יהיה מרכזי כדי לממש פוטנציאל זה של טכנולוגיות אופטימיזציה