топливный цикл

Что такое Торий? Использование в атомной энергетике и тюремных запасах Турции

Что такое торий, как он превращается в ядерное топливо? Откройте для себя потенциал тория в Турции, соляные реакторы Torium Ergimiş (MSR) и его отличия от урана.

Торий (Т-232) является природным радиоактивным элементом, который расположен в ряде актинидов периодической таблицы, примерно в три-четыре раза больше урана в грунтовой оболочке. Когда будущее обсуждается с чистыми, безопасными и многочисленными энергетическими ядерными технологиями, ториум был основным предметом интереса в Турции.

Ториум можно использовать непосредственно на АЭС? Каковы резервы Турции и когда торговать ториумными реакторами?

Основное различие между брадием и ураном: плодородие (плодородный материал)

Самый важный физический факт, который нужно знать о тории в ядерной энергетике: Торий не может делать прямые нити на себе (не расщепляться).

  • Расщепляющийся элемент (Фронт: U-235): Он выявляет энергию и новые нейтроны, делясь сразу, когда охлаждает тепловой нейтралитет.
  • Плодородие (плодородие) Пункт (Фронт: Th-232): Он не может быть разделен, но нейтрон охлаждает ядерное преобразование (трансмуляцию) и является фискальным изотопом после двух бета-деградаций. Уран-233 (U-233) поворот. Основным изизотопом, который выполняет энергогенерирующий ответ нити накала, является U-233.

Поэтому «чистильщик» (конвенционный уран, плутоний или ускоритель, управляемый источником нейтронов) начнет реакцию на работу ториевого реактора.

Каковы преимущества топливного цикла Тория?

По сравнению с традиционным урановым топливным циклом ядерный цикл на основе тория имеет значительные преимущества:

  1. Менее долговечные отходы: Формирование продолжительного шахтерского актинита, такого как плутоний, америций и лекаридий, в цикле Тория почти меньше, чем когда-либо. Радиоактивность составляет не сотни тысяч лет, а около 300-500 лет на естественном фоновом уровне.
  2. Низкий риск ядерного оружия (сопротивление распространению): Изотоп U-232, который образуется вместе с U-233, излучает очень высокоэнергетические твердые гамма-лучи (разложение Tl-208). Это условие затрудняет тайное перемещение материала, обработку и использование оружия.
  3. Высокие урожаи с зажаренными солевыми реакторами (MSR): Торий может эксплуатироваться в соляных реакторах Эргимиша (Molten Salt Reactor - MSR) атмосферного давления и высокой температуры. Риск взрыва давления отсутствует, а эффективность производства электроэнергии составляет 45-50%.
Критерии сравненияУрановый цикл (U-235/U-238)Топливный цикл тория (Th-232/U-233)
Естественный боллук~2.7ppm в напольной оболочке~9,6 ppm в оболочке пола (3-4 раза больше)
Фертильность / Fertility0,7% природного урания (U-235)Вся естественная фертильность тория (Th-232)
Время радиоактивности отходов~ 100 000 - 300 000 лет~300 - 500 лет
Производство плутония домаЗначительное количество производитсяМеньше, чем уровень неспособности
Коммерческий зрелыйОчень высокие (более 400 реакторов по всему миру)Разработка и пилотный этап (Китай, Индия)

Сколько лет запасам ториума в Турции?

По данным Главного управления минерального теткика и поиска (MTA) и Института энергетики, атомных и минеральных исследований Турции (TENMAK), Турция имеет одну из крупнейших в мире ториум-кроватей.

  • Эскишехир - Сиврихисар (Девушки): Турция является самой известной и самой большой ториевой кроватью. Торий здесь расположен с Редкоземельным Элементом (NTE), баритом и флюоритом в сложных рудах. Согласно данным MTA, существует около 380 000 тонн видимого и вероятного оксида тория ($ThO 2$).
  • Малатья - Кулунчак и Хекимхан: Значительный потенциал тория обнаруживается в щелочных породах в регионе и в рудном хозяйстве.
  • Место в мировом рейтинге: Турция; Индия, Бразилия, Австралия и США находятся в топ-рейтинге мирового ториум-заповедника.

Почему ториевые реакторы до сих пор не распространены?

Несмотря на большие теоретические преимущества, которые предлагает Torium, есть инженерные и экономические причины, которые сегодня не распространены в мире:

  • Обогащенные стартовые требования: Материальное обеспечение является обязательным для начала реакции.
  • Переработка и производство затруднены: Из-за интенсивного гамма-излучения, излучаемого U-232, необходимо выполнить изготовление топлива и полный дистанционный контроль заводов по переработке за толстыми свинцовыми бронями.
  • Встроенная инфраструктура урана: Миллиарды долларов по всему миру были установлены в экосистеме поставок, обогащения и лицензирования реакторов. Переход на Torium требует новых процессов лицензирования и высоких бюджетов на НИОКР.
  • Текущие события: В 2021 году пустыня Гоби запустила в пустыне Гоби реактор на жидкой фторидной соли (TMSR-LF1) мощностью 2 МВт.

Часто задаваемые вопросы

Может ли Турция производить собственную электроэнергию с помощью тория?

Теоретически запасы тория в Турции могут удовлетворить потребности в электроэнергии, которые будут длиться веками. Однако переработка этой руды является процессом НИОКР, который продолжается в глобальном масштабе преобразования в U-233 и коммерчески лицензированные конструкции реакторов.

Ториевые реакторы плавятся (происходит амелтдаун)?

Особенно в соляных реакторах с жидким торием (LFTR) топливо уже жидкое. В случае любого перегрева замороженная соляная пробка под реактором плавится и течет пассивными аварийными дренажными баками с жидкой топливной гравитацией; реакция прекращается сама собой. Физически невозможно «реакторное расплавление сердца» в классическом смысле.

Может ли Аккую работать с НГС Торюм?

Нет. Akkuyu NGS - это VVER-1200 типа Pressure Water Reactor (PWR) с использованием богатых гранул диоксида урана ($UO 2$). Геометрия ядра реактора выполнена в соответствии с хладагентом и нейтральным балансом уранового топлива.

Ресурсы