Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
3. Технологические исследования в обоснование ториевого ЯТЦ:
3.1 исследование процессов переработки топлива на основе тория (РИ, НИИАР, ВНИИНМ, ВНИИХТ),
3.2 исследование в обоснование технологии изготовления ториевого топлива (ФЭИ).
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Содержание тория в земной коре (1.3 – 1.8) ⋅ 10-3 %.
Для справки: содержание урана в земной коре 2.5 ⋅ 10-4 %.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Исследования по балансам ядерных материалов
Исследования по балансам ядерных материалов
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Расчетные значения kef хорошо согласуются с экспериментальными значениями критичности лишь при использовании сечений из библиотек ENDF/B-6.6, ФОНД-2.2 и группы Маслова, кроме сборок с наиболее мягким спектром (ρн/ρU-235= 71) и с наиболее жестким спектром нейтронов (ρн/ρU-235 = 0).
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Принципиально важным для торий-уранового цикла является самообеспечение топливом - 233U.
Воспроизводство 233U увеличивается при уменьшении водотопливного отношения. Однако, при затеснении решетки твэлов в обычных реакторах типа ВВЭР возникает проблема теплосъема и требуется либо увеличение размеров активной зоны, либо снижение мощности. Кроме того, требуется снижение выгорания.
Использование воды со сверхкритическими параметрами дает возможность многократно снизить ее расход и тем самым обеспечить теплосъем при тесной решетке твэлов, позволяет получить достаточно высокий CR, не снижая энергонапряженности зоны.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Переход на сверхкритические параметры в легководном реакторе дает возможность обеспечить коэффициент воспроизводства близкий к 1. При этом удается сохранить удельную мощность и выгорание, близкие к существующим в современных ВВЭР.
Реактор удовлетворяет требованиям по саморегулированию и безопасности.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
по воде
по воздуху
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Получить хорошее воспроизводство вторичного ядерного горючего (в т. ч. и с FIR ≥ 1) возможно и в других типах реакторов:
ТВР обладает хорошим нейтронным балансом. Наиболее значимые работы в этом направлении выполнены в Индии. Рассматривается использование тория в CANDU, Канада. Норвегия совместно с ЕС также рассматривает возможность использования тория в ТВР.
ВТГР: по-видимому, наибольшим опытом обладает Германия (совместный проект с Бразилией). Реакторы-прототипы эксплуатировались в Германии, а также в США.
ЖСР: Наибольший опыт имеют США. Эксплуатировался реактор MSRE (8 МВт(т)).
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Основной недостаток этих концепций с точки зрения российских условий – отсутствие в России опыта (кроме, пожалуй, ТВР) при использовании даже традиционного топлива.
Необходим значительный объем НИОКР по конструкционным материалам, технологии применяемых солей, а в случае реакторов ВТГР потребуется специфическая технология переработки ОЯТ (если, конечно, предполагается замыкание цикла).
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
или оружейного состава
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
использования выгорающих поглотителей (Gd, Er);
увеличения количества поглощающих стержней и использования их в качестве компенсирующих;
перехода к нетрадиционным способам компенсации реактивности, например раздвижение активной зоны;
увеличения коэффициента конверсии при переходе к оптимизированной решетке твэл,
а также введения в активную зону плутония.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
При дефиците природного урана с целью продления жизни хорошо освоенной технологии реакторов типа ВВЭР возможно использование в них топлива на основе 233U в смеси с отвальным (обедненным) ураном или регенератом урана.
Такой тип реактора вместе со свежим топливом может экспортироваться в неядерные страны с условием возврата ОЯТ.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
В месте с тем, такой реактор также может обладать положительным ТКР.
Способы обеспечения отрицательного ТКР, такие же, как и в случае реактора с топливом на основе смеси 233U и тория.
Наиболее простым и исследованным является вариант с добавкой в топливо на основе 233U плутония. Однако такой реактор не может экспортироваться в неядерные государства.
Поэтому актуальным остается проработка других способов обеспечения отрицательного ТКР. Эти исследования в настоящее время проводятся.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
2. Рециклирование урана не приводит к недопустимому ухудшению его состава. Содержание 232U стабилизируется на уровне 3 ppm. Стабилизируется состав плутония и выгружаемого количества Am и Cm. Количество 237Np линейно растет в процессе рециклирования, однако даже после 5-го рецикла оно меньше, чем в ОЯТ стандартного реактора ВВЭР-1000. По-видимому, возможен дальнейший рецикл топлива рассматриваемого состава.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Основные характеристики реактора ВВЭР-1000
с 233UО2-обед.UО2-PuО2 топливом
(продолжение)
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
В системе замыкающим звеном служит количество нарабатываемого урана в ториевых экранах БР. Отходами цикла являются осколки деления, МА и облученный уран (обедненный или регенерированный). Потребление природного урана в системе –
~ 60 т natU/(ГВт(э)·год) против
~ 200 т natU/(ГВт(э)·год) в обычных ВВЭР.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
С этой проблемой впервые серьезно столкнулись в 50-х годах при облучении ториевых блочков на комбинате «МАЯК».
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Оценка возможности использования (с позиции радиационной безопасности) современного производства МОХ топлива для изготовления топлива 233U-Th
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Отсюда следует, что технология обращения с ториевыми ТВС бланкета быстрого реактора должна быть близкой к технологии обращения с МОХ ТВС активной зоны.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Радиационные характеристики облученных ThO2 и UO2 ТВС близки
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Состав урана (%): 232U/ 233U/ 234U = 0.013 / 97 / 2.987
Очень грубая оценка стоимости 1 кг 233U дает ~ 40 000$. Отметим, что стоимость1 кг 235U в составе топлива 4.3% обогащения оценивается в ~ 30 000$.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
По оценкам специалистов РНЦ КИ стоимость очистки лазерным методом составит 30-40% от стоимости очистки традиционным методом. Однако здесь еще предстоит большой объем НИР, в том числе по исследованию фундаментальных свойств атома 232U - величины изотопического сдвига в спектре поглощения.
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
1. Экстракционные методы с растворением в азотной кислоте с добавкой фторид-иона
ИНТЕРИМ – процесс (5% ТБФ)
ТОРЕКС – процесс (30% ТБФ)
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Th-2012
Всероссийское рабочее совещание «Торий-2012», 24-25 апреля 2012, ИФХЭ РАН
Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть