מה הם תגובה מהירה של ברדר?

כורים מהירים (FBRs) מייצגים מעמד ייחודי של כור גרעינים שפועל עם ספקטרום נויטרונים מהיר, כלומר הניטריונים המקיפים את תגובת שרשרת אינם מאטים על ידי מתווך, במקום להשתמש במים או גרפיט כדי להסמיך את חומרי הגלם התפעוליים של 1.0-39, FBRs מסתמכים על ערפיליות 232, אשר שומרים על אנרגיה קינטית גבוהה זו מיוצרת עיצובים לייצר כמה כורים ל-F:0 ליטרים חדשים, לעומת צמיגים חדשים, בדרך כלל, מאשר מפוזרים, כגון:

רוב FBRs להשתמש קירור מתכת נוזלי, עם נתרן להיות הבחירה הנפוצה ביותר בשל תכונות ההעברה החום מעולה שלה, ספיגת נויטרונים נמוכה, ונקודת הרתיחה גבוהה (882C) אחרים קירור התפתחותיים כוללים מוביל, מוביל-bismuth eutectic, צפיפות helium גז הוא פעילות עתירי גבוה של FBRs גם עושה אותם מתאימים עבור יישומים תעשייתיים מימן, בדרך כלל acoricicic דלק סגסוגת הוא כוח.

היתרונות העיקריים של FBRs הם היכולת שלהם להרחיב באופן דרמטי את ניצול משאבי האורניום - על ידי גורם של 50 עד 100 בהשוואה כורים מים קונבנציונליים (LWRs) - ואת היכולת שלהם להפחית פסולת רדיואקטיבית ארוכת ימים על ידי מחזור פלוטוניום וקטיניים קלים, FBRs יכול לזרז את האיזוטופים האלה למוצרים קצרים יותר של אגודות, באופן משמעותי של עמידות גיאוגרפית של תרופות, במיוחד עבור גירוי כימי, ותגובה מהירה, עם לחץ דם מהיר, במיוחד, טיפול מהיר, עם תרופות מהירות (FLT) של תרופות, עם לחץ דם מהיר, במיוחד, עם חומרים כימיים.

פוסט-פוקושימה אתגרים והזדמנויות

השפעה על תוכניות גרעיניות ברחבי העולם

האסון של פוקושימה דוצ'י במארס 2011 עורר תשואות גורפות של מדיניות בטיחות ואנרגיה גרעינית ברחבי העולם.ביפן עצמה, התאונה עצרה את הכור המהיר של מנגו, שכבר נתקל בהיסטוריה של דליפות נתרן ובעיות תפעוליות. Monju הופסקה בסופו של דבר ב-2016, תוך שהיא מתמודדת עם מכה קשה לשאיפותיה המהירות של גרמניה, שכבר נתקלה בשלב הגרעיני, ומערכת הביטחון הגרעינית שלה, אשר הוצתה ב-NA.

עבור כורים מהירים, אקלים זה של זהירות מוגברת פירושו כי פרויקטים רבים של הדגמה ותוכניות מחקר להתמודד עם עיכובים, קיצוץ מימון או ביטול מוחלט.השותפות הגלובלית החד-משמעית של אנרגיה גרעינית (GNEP) בארצות הברית, שכללה פיתוח כור מהיר, הוכח ביעילות. בצרפת, ASTRID (התגובה הטכנולוגית של סונומיום לפירוק תעשייתי) היה נמוך לפני שהוכח על ידי פיתוח ארוך טווח של קרן ההון, אפילו שיפור איכות גבוהה של זמן רב יותר של קרן.

עם זאת, האסון גם חידד את המיקוד בעיצובים הכורניים הבטוחים ביותר.תעשיית הגרעין החלה לדרוש שכל כור חדש, כולל FBRs, לשלב תכונות בטיחות פסיביות חזקות שיכולות לשמור על קירור הליבה ללא התערבות פעילה במשך ימים.זה הביא חדשנות בפיסיקה כור, חומרים וכימיה מגניבה.

שיפורים בטיחות וחדשנות

פוסט-פוקושימה, יעדי התכנון של FBRs התפתחו לכלול מספר שכבות של תרחישים הקשורים באופן מעמיק במיוחד לתאונות ייחודיות לכורים מהירים.

  • (FLT:0) מערכות הסרת חום עששת:FLT:1 מודרני עיצובים FBR משלבות לולאות זרימת דם טבעית, באמצעות אוויר או נתרן, אשר יכול להסיר חום חיוור אפילו עם אובדן מוחלט של חשמל.ה כור ה- BN-800 הרוסי, למשל, מצויד עם חילופי חום פסיביים שפועלים ללא משאבות.
  • (FLT:0) ניהול נתרן מוכח: FIRLT:1) הפוטנציאל לתגובות נתרן מים (אם דליפות צינור אדים) הופחת על ידי שימוש צינורות כפולים מאופקים, מערכות זיהוי דליפות, ו לולאות נתרן ביניים מבודדות את נתרן רדיואקטיבי העיקרי מעיגול קיטור מים.
  • (FLT:0) מערכות ⁇ re ⁇ :FLT:1באירוע הבלתי צפוי של התכה הליבה, ⁇ הליבה - אסיפה חומרית גדולה שהוצבה מתחת לכלי הכור - יכול להכיל דלק מלוטש, לקרר אותו ולמנוע ממנו לפרוץ את ההחזקה.
  • (FLT:0) ,Negative רִיק ו- Power coefficients:cioFLT ( 1:1 עיצובים ליבה מתקדמים להבטיח פרמטרים פיזיקה כורכור כי באופן טבעי להפחית את הכוח אם הטמפרטורה קרירה עולה או אם ריקנות מתרחשת, מתן שולי בטיחות פסיביים.

חידושים אלה שואבים עשרות שנים של ניסיון מבצעי ממתקנים ניסיוניים כמו ארה"ב EBRII (אשר הפגינו בטיחות פסיבית ב-1986), BN-600 (התחילה באופן אמין מאז 1980), ו כור ה- Phénix של צרפת.הלקחים שנלמדו ב-FLT:0Generation International Forum (GIF) בטיחות LT1, אשר נועד להפוך את הכורים למתקדמים לפחות כמו LR.

אחריות כלכלית ולמידה Curve

התחזית הכלכלית של FBRs נותרה מכשול משמעותי.הההון עלות הקילווואט המותקנת הוא בדרך כלל 50-100% גבוה יותר מאשר של LWR דומה, בעיקר בשל השימוש בחומרים אקזוטיים, מערכות נתרן, ומתקני ייצור מרחוק.עם זאת, proponents לטעון כי עלויות אלה ניתן להזכר על החיים התפעוליים ארוכים של הכור (60 שנים או יותר) וכי הערך של דליפת שומן ראשונית מופחתת שומן.

למידה מפרויקטים של הדגמה בעבר - כגון Monju (- 7 מיליארד דולר עלות הכוללת מעל 30 שנים עם רק 250 ימי פעולה) מול BN-600 המוצלח יותר BN-800 ברוסיה - מציין כי מחויבות מתמשכת לטווח ארוך לתכנון סטנדרטי הוא חיוני להפחתת עלויות.

פיתוחים ותוכניות גלובליות

הודו: מנהיגות בטוריום ובמדור מהיר

בהודו יש את תוכנית הכור השאפתני והעקבית ביותר בקרב מדינות מתפתחות.תוכנית הכוח הגרעינית של שלושת השלבים, שנוצרה על ידי Homi Bhabha בשנות החמישים, משתמשת ב-FBRs כגשר מכריע בין עתודות האורניום המוגבלות שלה לבין עתודות ענק של thorium.The Fast Breeder Test Reactor (FBTR) ב Kalpakkam מופעל מאז 1985, ומספקת ניסיון לא יקר עם דלק מעורבבידיד מעורבבקרוב יותר.

סין: התרחבות מהירה מטייס לדרגה מסחרית

התוכנית של הכור המהיר של סין התקדמה במהירות רבה.התגובה המהירה של סין (CEFR) השיגה כוח מלא בשנת 2014 ושימשה לבדיקת דלק וחומרים.ה-CFR-600 הגדול, בהתבסס על עיצוב סונום-סוג, נמצאת בבנייה ב- Xiapu במחוז פוג'י.

רוסיה: ניסיון תפעולי ועיצובי חדשנות

רוסיה מפעילה את צי הכור המהיר ביותר בעולם.ה-BN-600 (Beloyarsk Unit 3) מייצרת חשמל באופן אמין מאז 1980, עם גורם מרשים מעל 80% בשנים האחרונות.הוא הצטרף על ידי BN-800 (דוד ב-2015 BN-800 משמש גם לשרוף פלוטוניום ברמה נשק כאמצעי לחיקוי.

צרפת: ASTRID ו-The Legacy of Phénix

לצרפת יש היסטוריה ארוכה עם כורים מהירים, לאחר שפעיל את הכור הניסויי Rapsodie ואת אבטיפוס Phénix (250 MWe) מ-1973 עד 2009. Superphénix (1200 MWe) היה הכור המהיר הגדול ביותר שנבנה אי פעם, אך סבל מבעיות טכניות והתנגדות פוליטית, המוביל לסגירה שלה בשנת 1998.הפרויקט ASTRID הושק כדי לעצב פרויקט של 600 MWedium-cooled Generation עם ביצועים דיפלומטיים ו-R, למרות שעדיין לא מוגבל, למרות שעדיין השתנה עם יעילות כלכלית וכלכלה, למרות שונתה בשנת 1998.

יפן: התאוששות ממונדו וסיכויי עתיד

תוכנית הכור המהיר של יפן טופלה בפיצוץ קבוע של Monju בשנת 2016, לאחר שנים של סוגיות רגולטוריות וביצועים תפעוליים עניים.עם זאת, הכור הניסויי Joyo (כדי לחדש מחדש לאחר שינויים) ממשיך לספק נתונים לבדיקת אי-הההההההתמדה של מוסדות יפנים משתתפים באופן פעיל בשיתוף פעולה בינלאומי מהיר, תוך התמקדות בניתוח בטיחות, חומרים, וכן טכנולוגיית נתרן.

העתיד של Outlook ותפקיד באנרגיה נקייה

מחזור דלק בר קיימא וחיסכון פסולת

הטיעון המשכנע ביותר עבור כורים מהירים הוא הפוטנציאל שלהם עבור מחזור דלק גרעיני עצום:0 (FLT:0) מחזור דלק גרעיני בלתי ניתן לעצירה 1 (FLT:1) על ידי גידול פלוטוניום אורניום מ-238, FBRs יכול לחלץ יותר מ-95% מהאנרגיה הכלולה באורניום טבעי, בהשוואה ל-1% פעם אחת באמצעות LWRs. זה למעשה מרחיב משאבים מעשרות שנים עד אלפי שנים, מהפי גרעינים באמת מקור אנרגיה ארוך.

חשוב באותה מידה היא ההפחתה של פסולת רדיואקטיבית ארוכה. במחזור דלק סגור, הפלוטוניום וקטיניסטים קטנים (neptunium, americium, curium) ממוחזרים ומפוצצים בספקטרום המהיר.הפסולת בעלת רמות גבוהות מכילה מוצרי סימולציה של דלק שמהווים כ-300 שנים, ולא עשרות אלפי שנים הנדרשות לתיאום עם LWRánbologicallyd, כולל סימולציות מהירות ו-Fival-FIA.

שילוב עם אנרגיה מתחדשת ודה-קרבן

כור גזע מהיר, עם טמפרטורה גבוהה תפעול ויכולת לטעון (עם מגבלות מסוימות), יכול להשלים מקורות מתחדשים משתנים כמו השמש והרוח. בניגוד לעומס LWRs, כמה עיצובים FBR יכולים להתאים את תפוקת החשמל על ידי 30-50% לשעה, מתן גמישות רשתית, יתר על כן, חום עת גבוה מ FBRs יכול לשמש לתהליכים תעשייתיים כגון ייצור מימן כימי באמצעות thermo, או עבור מחזורי חשמל מפולנטי, כמו גם כן, 000 חשמל פחמן-Fdispatable, כמו מחזורי חשמל פחמן-Fdisable, כמו מחזורי חשמל.

כמה מדינות חוקרות את הרעיון של מערכות היברידיות חדשניות, שבו כור מהיר פועל ב- tandem עם דור מתחדש, תוך שימוש בחום עודף של הכור או חשמל במהלך תקופות של פלט מתחדשים גבוה לייצור מימן.

קבלה ציבורית ושיקום הידרדר

למרות ההתקדמות הטכנית, הדרך לפרוסציה נרחבת של FBRs היא מונעת על ידי תפיסה ציבורית ואתגרים רגולטוריים.אסון Fukushima חיזק את האמונה בקרב רבים כי כוח גרעיני הוא מסוכן מטבעו, כורים מתקדמים לעתים קרובות נתפסים בחשד כמו "הסברי" או "מוזר" אמון בניין דורש תיעוד בטיחותי מטיפוסי, תקשורת שקופה, ועוצמה על פני פיקוח עצמאי.

מסגרות רגולטוריות צריכות גם להתאים.מרבית הרגולטורים הגרעיניים הלאומיים יש ניסיון רב עם LWRs אבל פחות עם כורים מהירים.רישיון של כל FBR חדש ידרוש לפתור בעיות כמו סכנות אש נתרן, הסמכה דלק עבור כוויות גבוהות, וכוללת עיצוב ספציפי לתאונות כור מהיר.הההההההה בינלאומית של תקני בטיחות, באמצעות גופים כמו IAEA ו- Multi Design Assessment Program (MD), יכולות להפחית את האישורים לצמצום.

שיתוף פעולה בינלאומי ויוזמה דור IV

עתידם של כורים מהירים יתעצב על ידי מחקר משותף תחת הפורום הבינלאומי של הדור הרביעי, הכולל שש טכנולוגיות כור, שלוש מהן מערכות טינוטרון מהיר: הכור המהיר המוטבע על ידי נתרן (SFR), הכור המהיר המוחזק המוביל (LFR), ושלוש מהן הן מערכות גז שנטלו על ידי גז (GFR) מיקוד משותף על חומרים, פיתוח דלק, ניתוח בטיחות, ושילוב של מערכת ידע מהירה לא מובטח להפעלה של רדיו.

דרך מאוזנת קדימה

העתיד של כורים מהירים בנוף שלאחר-פוקושימה אינו מובטח ואינו חסר תקווה.הטכנולוגיה מציעה הטבות סביבתיות ומשאבים ברורים התואמים מטרות של פחמן עמוק.עם זאת, עליה להתגבר על מורשת של תאונות, עלויות גבוהות, וציבור זהיר.הצמיחה הצפויה ביותר לטווח קצר תתרחש במדינות עם צרכים חזקים של אנרגיה ושאיפות גרעיניות לטווח ארוך: הודו, סין, רוסיה, אירופה ו- F-F, עלולות להישאר פרקי דרך של סדרי דרך נוסף, אלא אם כן, אם כן, יכולות להתרחש, אם כן, או תוכניות מחקר נוסף, או צפון אמריקה, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, יכולות להתרחש, אם כן, אם כן, או יותר, אם כן, אם כן, אם כן, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, אם כן, צמיחה לטווח ארוך טווח גבוה, עלולות להתרחש במדינות עם צרכים חזקים, אם כן, בעתיד, אם כן, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, בעתיד, אם כן, בעתיד, בעתיד, אם כן, אם כן, אם

מה שבטוח הוא שהביקוש הגובר של העולם לאנרגיה נקייה, אמינה, בת קיימא ימשיך לדחוף את גבולות הטכנולוגיה הגרעינית. כורים מהירים, אם מפותחים באחריות כעדיפות עליונה, יכולים להפוך אבן הפינה של מערכת אנרגיה נמוכה פחמן בעתיד.המפתח הוא השקעה מתמשכת בפרויקטים של הדגמה, שיתוף פעולה בינלאומי על ניהול בטיחות ודלק, ודיאלוג שקוף עם כתובות ציבוריות כי הן הסיכונים והן האפשרויות יוצאות דופן של משאבים רבים יותר של דלק בשפע כדור הארץ.