תוצאות של Fast Breeder Reactors

כורים מהירים (FBRs) מייצגים את אחד הענפים השאפתניים ביותר של טכנולוגיית משקעים גרעינית, בניגוד לכורים תרמיים קונבנציונליים הנשען על ייבוש נויטרונים כדי לקיים תגובת שרשרת באורניום-235 (U-235), FBRs לשמור על כמות חומרית שנלכדה באנרגיות גבוהות - 0.1% מ"ארוחת"ר" מאפשרת ל-BRs ל-R2 אירוומטרהפרולה (F) ל-Ricomon-R2-Ric) לייצר פי רובה-Ricm-R2 (FV) באופן טיפוסי יותר מ-RV) 232b-Ricm) 232b-Ricm) באופן טיפוסי יותר מ-FV) 232b-FV) ספקטרום ליבות) 232nmine (FV) באופן קבוע (FV) ספקטרום NV-FV-FVern) באופן קבוע (FVernmine) באופן קבוע (FV) ספקטרום NV-Ricial Funtium-Ricmine) ספקטרום מהיר יותר מ-Ricial Funtium (Funtium-Ricmine) מכיוון שטופ

הדלק ברוב ה-FBRs הוא תחמוצת חלקיקים מעורבת (MOX) של פלוטוניום ומדמוצת אורניום, למרות דלקים מתכתיים ו nitrides משמשים כמה עיצובים מתקדמים.נוזלים, בדרך כלל נתרן, לשמש כקרר העיקרי כי הם ביעילות להעביר חום ללא מתינות נויטרונים (מים יאטו אותם) מולטן, מוביל-ביו-גלקטי, והוא גם 33 אחוזים מתכנפיים (%) בהשוואה לטמפרטורה גבוהה יותר (מים) בהשוואה ל-4%).

מכיוון ש-FBRs יכול למחזור דלק גרעיני ולצרוך אלמנטים טרנסאורניים ארוכי ימים, הם מרכזיים בדיונים על סגירת מחזור הדלק הגרעיני.על ידי עיבוד מחדש ושוב של דלק, FBR יכול להפחית באופן עקרוני את נפח ורדיו-הכיור של פסולת סופית על ידי פקודות של גודל.יכולת זו יש השלכות עמוקות הן על קיימות והן על אי-הפצת חומרים - הנושאים התאום של מאמר זה.

פיתוח היסטורי וחוויה תפעולית

הרעיון של גידול חומרים פלאסיל מתוארך בימים הראשונים של מדע גרעיני. אנריקו פרמי חזה הכור המהיר כתוספת טבעית למתקן התרמית.המגדל המהיר הראשון, הכור הקלמנטיני בלוס אלמוס, עבר קריטי בשנת 1946.הוא השתמש בדלק פלוטוניום ובמאגר כספית (Ren-Sv) ב- BR, 2000-BNBR-F) נבנה ברחבי העולם, בעיקר בצרפת (NCR-N), בריטניה-R-R-H), בריטניה, בריטניה, בריטניה (NCR-R), צפון-R), צפון-R), צפון-R-R-R-R-R-R), צפון-H), צפון-R-R-R-H), צפון-ספרד (NCR), צפון-צרפת (NCR), צפון-צרפת (NCR-R), צפון-צרפת (צפון-ספרד), צפון-R-ספרד, בריטניה), צפון-ספרד, בריטניה), צפון-ספרד, בריטניה), צפון-ספרד, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, בריטניה, צפון-ספרד, צפון-ספרד, בריטניה, בריטניה, צפון-ספרד, צפון-ספרד, בריטניה, בריטניה, בריטניה, צפון-ספרד-ספרד

הניסיון המבצעי היה מעורב. 1200 MWe Superphénix בצרפת סבלה מהדלפות הקשורות לסוליום, בעיות מבניות והתנגדות פוליטית; הוא הפעיל רק באופן ספונטני לפני שהושבת ב-1998, הכור היפני מנגוד נפגע קשות על ידי דליפת נתרן-מפולנטית ב-1995, ולאחר שנים של תיקון וקשיים פוליטיים, הוא מופקד ב-2016, הכור הלאומי של BN600 (בספרדית: אספקת נשק מסוג זה מופעלת) כגורם מסחרי מסוג BN) ל-Functo-R.

חוויות אלה לימדו את התעשייה כי מערכות נתרן דורשות אבטחת איכות יוצאת דופן, כי בבדיקה בשירות של קירור ⁇ הוא מאתגר, וכי פיקוח רגולטורי חזק הוא חיוני.הלקחים שנלמדו עכשיו מוחלים על עיצובים הדור הרביעי FBR שמטרתם לשפר את הבטיחות, עלות-תחרותיות והתנגדות להפצת.

תגובה מהירה של ברדר ו- Non-Proliferation: The Core Argument

במבט ראשון, כורים המייצרים פלוטוניום נראים כסיכון לתפוצה.לאחר הכל, פלוטוניום הוא חומר מפתח עבור נשק גרעיני.טיעוני התפוצה של FBRs הם אפוא מנומנמים ומנוחים בשני עמודי עמוד: ארכיטקטורת מחזור דלק ושמירה על חומר.

הפחתה והסכמה על כך ש-Pronronnium Stockpiles

אחד הטיעונים החזקים ביותר לטובת FBRs הוא היכולת שלהם להפחית את המלאי הגלובלי של פלוטוניום מופרד.כמויות גדולות של פלוטוניום אזרחי קיימות במעבדת צמחים ובמחסני דלק בילו - מספיק כדי למזער את ארסנל הנשק כולו של העולם.אם חומר כזה נשאר בצורות נגישות יחסית, הוא מציג סיכון דיה.

יתר על כן, כי FBRs שוב ושוב ממחזר את הדלק שלהם, הם יכולים להפוך "מדליקת דרג" פלוטוניום - שכבר יש לו הרכב אסטרוטופי מעורב ללא יכולת לאספקת נשק - לתוך ממטריקס דלק רדיואקטיבי יותר כי הוא קשה לגנוב או לעבד מחדש clandestinely.the isotopic הרכב של שיווי משקל ב FBR מחזורי נוטה יש 24 גבוה של תהליך פוליאופורוזיס זה אפילו יותר, כי הוא מסבך את רמת חום.

עמידות באמצעות עיבוד דלק

באופן קריטי, היתרון הלא-הפצתי של FBRs תלוי איך מחזור הדלק מנוהל.אם מדינה מפעילה מחזור דלק סגור עם עיבוד מחדש, פלוטוניום הנפרד הוא סיכון הפצה ישיר.עם זאת, pyroמעבדים מודרניים (הפרדה אלקטרונית) מערכות שפותחו במיוחד במעבדה הלאומית איידהו ובדרום קוריאה, אינם מייצרים פלוטוניום טהור; במקום זאת הם של תערובת אווירית (פטיום), אשר מתאימה פחות לרכיבים רדיואקטיביים (nium), הוא כלי נשק רדיואקטיביים, הוא פחות נזליום (nium, הוא פחות מתאים) ואווירה, הוא כלי נשק רדיואקטיביים, הוא כלי נשק רדיואקטיביים, אשר מתאים ביותר, הוא פחות ריאה (nium, הוא כלי נשק).

(ב) ניתן לחזק את אמצעי עיבוד וההפצה הבינלאומיים באתר הכור, תחת פיקוח מתמשך של הסוכנות לאנרגיה אטומית הבינלאומית (IAEA) להפעלה משותפת ותהליכי ייצור של מתקני עיבוד ומרקם באתר הכור, תחת פיקוח מתמשך של FLT:22 International Atomic Energy Agency (IAEA) OVAFLT:3 על ידי ביטול הצורך להעביר פלוטוניום נפרד, מושג "מרכז הדלק" מקטין הזדמנויות לשכפול חשבונאות מתקדמת וכולל טכנולוגיות של חומר זה, כגון "מערכת הפעלה משולבת" (Framrament-Framernance) אשר לעיתים קרובות, כמו מצלמות משולבות, כמו "מערכת העצבים" (Dronicial) ו-Fspectemtro-Framerrament-Fspectemerated) של מערכת העצבים, כמו מצלמות, כמו מצלמות משולבות) ו-Framemernment-Framatement-Remernial) של מערכת העצבים, כמו מצלמות אבטחה, כמו מצלמות, כמו מצלמות אבטחה משולבת, כמו מצלמות אבטחה משולבת, כמו גם כן, כמו מצלמות אבטחה משולבת, כמו מצלמות אבטחה משולבת, כמו גם כן, כמו מצלמות אבטחה, כמו מצלמות אבטחה, כמו גם ⁇ temernial, כמו גם ⁇ , לעתים קרובות, כמו "מרכז דלק-

תפקיד תוריום ב Breeder Reactors

מסלול גידול חלופי מנצל את מחזור thorium-uranium (ThU) של תוריום הוא שלוש עד ארבע פעמים יותר בשפע אורניום, ומערכות הגזע שלה מציעים יתרונות מסוימים שאינם הפצת המוצר או 233, כאשר מזוהמים עם כמות קטנה של U-232, פולטים קרינה gamma קשיחה שהופכת את זה לזהות מסוכן לטפל בחשאיות, אשר יש שפע של משאבים בשפע, כי הוא מתפתח באופן פעיל מחזורי לא יכול להיות מעורב.

עם זאת, אין מחזור דלק הוא בעל תפוצה מוחלטת של כל תהליך בקנה מידה תעשייתי שמפריד חומר פישל - בין אם ל-235 להעשרת דלק או דלק דלוטוניום-רמי-ברמלי - ניתן להשתמש בו לרעה.האתגר הוא לתכנן מערכות שהופכות את התפוצה לקשה טכנולוגית ולזהות ככל האפשר.

מינימום של בזבזנות ויתרונות אבטחה

תפוצה ופסולת גרעינית מטופלים לעתים קרובות כנושאים נפרדים, אך הם מקושרים למדינות עם ממציאים גדולים של פסולת ברמה גבוהה יש תמריץ לעבד אותו מחדש, או להחזיר חומר יקר ערך או להפחית את הנטל ארוך טווח אם הפסולת מכילה פלוטוניום נפרד, הסיכון לתפוצה. FBRs יכול לשבור מחזור זה על ידי צריכת האיזוטופים מאוד הופך את הדלק בעייתי.

בכור מהיר עם מחזורי מרובים, את המסה של פסולת טרנסורה ניתן להפחית על ידי 80-90% בהשוואה למחזור דלק פתוח.הפסולת הנותרים יש תקופת דעיכה רדיואקטיבית קצרה יותר (כמה מאות שנים במקום עשרות אלפי) כי בתורו, סימולטורים של דרישות לרשות הגיאולוגית הפתוחה ומפחיתים את מספר השבויים הדרושים ברחבי העולם.

אתגרים ל- Non-Proliferation from Fast Breeder Technology

זה יהיה חסר אחריות להציג FBRs כ panacea.הטכנולוגיה מציגה גם חששות ספציפיים להפצת נטיות שיש לטפל בהן באופן גלוי.

הפרדה פלוטוניום ב- Scale

כל מחזור דלק סגור, בין אם עבור כור תרמי או מהיר, כרוך עיבוד מחדש של צמחים (למשל, לה האג בצרפת, Sellafield בבריטניה, Rokkasho ביפן) כבר לטפל אלפי טונות של דלק מושקע בשנה. צי גדול של FBRs יהיה צורך אפילו יותר עיבוד מחדש יכולת. plotonium מופרד - אפילו אם לא נשק - יכול להיות להסיט את הדימום חיוני זה, אבל לא יכול להיות יעיל יותר, אבל לא יכול להיות מסוגל לייצר את השקיפות הבינלאומית.

שמירה על תגובות מהירות

כורים מהירים מציגים אתגרים ייחודיים לקביעת החומר הגרעיני.הקרנת נתרן היא ⁇ ; פעולות דלות הדלק מורכבות; הגיאומטריה הליבה שונה מזה של כור מים אור. "חשבונאות המסורתית" (הסבר אסיפות דלק אינדיבידואליות) הן פשוטות לדלק טרי, אך מדידת תוכן סימטרי בתוך הליבה במהלך ההקרנה אינה מתוחכמת כפי שמסבירים כי שיטות הגנה לאומיות מתקדמות, אך עדיין לא קיימות שיטות הגנה אוניברסליות, אך ורקמותיות מתקדמות, אך לא קיימות שיטות הגנה לאומיות.

הפצה: "Hidden" Breeding

מדינה נחושה יכולה, בתיאוריה, לבנות כור מהיר באופן מפורש כדי לגדל פלוטוניום ברמה נשק. פלוטוטוניום ה-Nutron פלוקס ויחס רבייה של כמה עיצובים יכול לייצר פלוטוניום עם שבריר גבוהה של Pu-239 (איזוטופ המועדף עבור נשק) אם הדלק ישוחרר מוקדם.זה למה כל הפרויקטים FBR המיועדים לעוצמה אזרחית כפופים להסכמי הגנה מקיפה של IEA לא-NPT-OC תלוי יישום של מדינות לא-NCR.

תוכניות מהר Breeder ורשומות התפוצה שלהם

נכון ל-2025, רק קומץ מדינות ממשיכות בפיתוח FBR פעיל רוסיה מפעילה את הכור המהיר היחיד בעולם (BN-800) ובנתה את BN-1200. India is Commissioning PFBR ומתכננים צי של שישה נוספים ביפן השעתה ללא הגבלת זמן את Monju אבל ממשיכה מחקר ב- JOYO ובעיצוב J-SFR דרום קוריאה משתתפים בדור הניסויי של 4600 נקודות עבודה על בניין כורים (WeCenter) הוא פועל על בסיס כורים קטנים, כך שמופע של הארגון הפעיל על ידי הארגון, כך שמופע של הארגון פועל על בסיס הארגון, והוא פועל על בסיס הארגון, 600-R.

כל התוכניות הללו נמצאות תחת IAEA אמצעי הגנה, ללא ספק, התוכנית הרוסית - שמוכרת BN-800 חשמל לרשת ומשתמשת בו גם עבור כוח וגם מטבע פלוטוניום - מצוטטת כמודל של כיצד לשלב מטרות לא הפצתיות לפעילות מסחרית.TheFLT:0World גרעיני AssociationFLT:1 מציין כי דלק BN-800 מוקרן מ- plutonium ו-IAronicronic.

המקרה של הודו הוא ייחודי כי זה לא סימן NPT אבל פועל תחת הסכם הגנה עם IAEA מאז 2008 ארצות הברית- הודוהה שיתוף פעולה גרעיני אזרחי תוכנית הגזע שלה נועד לנצל thorium, אשר באופן טבעי להפחית את הסיכון לתפוצה.עם זאת, הדלק הראשוני של PFBR הוא MOXluium מופרד מדלק תרמי-reactor-חומרי - הגנה כי הוא בעל חומר.

הדרך קדימה: הנדסה ומדיניות

עבור כורים מהירים לתרום באופן משמעותי לאי הפצת נשק גרעיני, יש להכיר כמה תנאים.

יישום אוניברסלי של Safeguards

אין מדינה שתפעיל הסכם הגנה מקיף ופרוטוקול נוסף.IEA צריך נהלים ייעודיים עבור כורים מהירים, מאמץ מתמשך באמצעות תוכניות התמיכה של המדינות החברות.

בעלות בינלאומית או קו-מיקום

רעיון של שליטה בנשק לעתים צף הוא יצירת מרכזי מחזור דלק רב-לאומיים שבהם FBRs ומפעלים לעיבוד מחדש נמצאים בבעלות ומופעלים על ידי קונסורציום בינלאומי.הסדר הזה יקשה יותר ויבנה אמון בין מדינות.מרכז האנרגיום הרוסי הבינלאומי אורניום ובנק הדלק הבין-לאומי של הסוכנות לאנרגיה אטומית ממחיש את העיקרון, אף ששום לא מכסה דלק FBR.

מחזור מתקדם זה נמנע פלוטוניום טהור

מחקר לטכניקות הפרדה "מסווגות" אחרות צריך להיות מואץ.אם מחזורי דלק FBR עתידיים יכולים להימנע אי פעם לייצר זרם פלוטוניום נפרד - ובמקום זאת co-recover Transuranics יחד - מחסום התפוצה גדל מאוד.

כלכלה נכונה ותקנות חזקות

אפילו העיצוב הלא-הפצתי הטוב ביותר אינו רלוונטי אם הכור לעולם לא נבנה. FBRs היום יקר יותר ל-Kloוואט-שעה מאשר כור מים קלים, בין השאר בגלל העלות הגבוהה של מערכות נתרן ואת הצורך בעיבוד תכוף תדיר. הפיכת FBRs תחרותית כלכלית ידרוש פיתוח טכנולוגי (מחזורי תכנון משופרים, מחזורי דלק משופרים), חומרים משופרים) ופרי פחמן או פסולת עבור יעילות פנימית לא להבטיח את היתרונות של אבטחה חזקים.

מסקנה: תפקיד אופטימי להפליא

כורים מהירים אינם תשובה פלאית לתפוצה גרעינית.הם מורכבים, יקרים ומסוגלים להשתמש לרעה אם לא מבוקר בקפידה.אבל הם מציעים גם את השיטה המוכחת היחידה להפחית את מלאי פלוטוניום נפרד, למזער פסולת ברמה גבוהה, ולהפוך משאבים פוריים בשפע לאנרגיה ארוכת טווח.

עתיד האנרגיה הגרעינית אינו צריך להיות בחירה בין קיימות ואבטחה.עם הנדסה נכונה, בקרה מוסדית ונחישות פוליטית, כורים מהירים עשויים לעזור לגשר על הפער.המפתח הוא להמשיך במכוון, ללמוד ממכשולים העבר, ולהתעקש כי אי-הפצת אינה אפשרות אלא דרישה זורמת לכל שלב של תכנון ופעולה.