Физические принципы атомной энергетики

Русская мебель XIX века
История мебели
ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОСТЮМА
Моделирование
Стиль
Ассортимент
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ДЕТСКОЙ ОДЕЖДЫ
ОБРАЗНО-АССОЦИАТИВНЫЙ ПОДХОД
К ПРЕКТИРОВАНИЮ КОСТЮМА
Ансамбль
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
И КОЛЛЕКЦИЙ
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОВРЕМЕННОМ
ДИЗАЙНЕ ОДЕЖДЫ
Художественное восприятие произведений
дизайна
Работа с деревом Советы мастера
Курс
лекций по ТОЭ и типовые задания
Источники электрической энергии
Расчет цепей постоянного тока по законам
Кирхгофа
Выполним расчет цепи по методу контурных токов
Реактивные сопротивления элементов цепи
Найдем комплексные амплитуды токов
Параметры элементов схем реактивных
двухполюсников
Амплитудный и фазовый спектры напряжения
Расчет переходных процессов в электрических
цепях
Найти токи во всех ветвях
Расчет переходных процессов при импупьсных
воздействиях

Атомная энергетика

Энергетический реактор на быстрых нейтронах
Принцип работы атомных электрических станций
Примеры курсового расчета по дисциплине
"Теоретическая механика"
Проекция силы на ось
Уравнения равновесия плоской системы
сходящихся сил
Момент сил относительно точки и оси
Сумма статических моментов
Ускорение точки
Кинематические пары и цепи
Работа и мощность при вращательном движении
Сила трения качения
Построение эпюр продольных сил
Расчеты на срез и смятие
Расчеты на прочность и жесткость
Понятие о сложном деформированном
состоянии
Понятие о теориях прочности
Основные требования к машинам и деталям
Классификация машин
Храповые механизмы
Ременные передачи
Шпоночные и зубчатые (шлицевые) соединения
Назначение и классификация муфт
Сварные соединения

 

Топливо ядерных реакторов

Топливо ядерных реакторов

UO2

Достоинства диоксида урана: · Высокая темпера­тура плавления (2780°С);

· Химическая устойчивость к теплоносителям;

· Совместимость с материа­лами оболочек;

· Высокая плотность табле­ток (до 95 %);

· Приемлемая радиационная стойкость (до 3-х лет);

· Изотропность кристаллической решётки.

Переработка облучённого ядерного топлива (технология PUREX)

· Извлечение ОЯТ из тепловыделяющих элементов;

· Предварительное окисление ОЯТ (волоксидация);

· Растворение ОЯТ;

· Экстракция и регенерация экстрагента;

· Отделение плутония от урана.

Ядерный топливный цикл и вероятности хищения ядерных материалов

Схема ядерного топливного цикла

Рис. 8. Схема ядерного топливного цикла. Количество чёрных «шаров» характеризует привлекательность каждого из этапов для хищения ядерных материалов с целью изготовления ядерного оружия.

Ториевый ядерный цикл и нераспространение

Факт превращения сырьевых изотопов U238 и Th232 в делящиеся изотопы при нейтронных реакциях означает теоретическую возможность полного “сжигания” урана и тория в ядерных реакторах. В идеале, это позволило бы повы­сить эффективность использования топлива в 80 раз.

Возможность использования природного урана

Первый этап индийской ядерной программы состоял в постройке реакторов на тяжелой воде, которые работают на природном, необо­гащённом уране. При этом, вообще нет произ­водства, хранения либо использования урана, обогащенного изотопом U235, из которого проще всего изготавливать ядерные взрывные уст­ройства.

Наработка плутония без оружейного качества

Плутоний, нарабатываемый в центральной области ториевого реактора, не будет иметь оружейного ка­чества, поскольку окажется загрязнённым примесью Pu238. Изотоп Pu238 имеет период полураспада 88 лет. Он является сильным a-излучателем с выделением тепла, которое будет достаточным даже для расплав­ления некоторых деталей конструкции взрывного устройства. Кроме того, Pu238 характеризуется не­приемлемо сильным спонтанным испусканием нейт­ронов, 2600 n/(г×с). Оружейный плутоний должен был бы содержать не более 0.1 % Pu238.

Безопасность хранения облучённого топлива

Ториевое облучённое топливо более безопасно при длительном хранении, в силу сравнительно быстрого снижения радиоактив­ности. В первые месяцы после извлечения из реактора, радиоактивность топлива опреде­ляется в основном распадом короткоживущих осколков деления, таких, как Sr-90 и Cs-137. После распада этих осколков основной вклад в радиоактивность топлива вносят нестабильные актиниды (трансурановые элементы, такие, как Am-241) с периодами полураспада свыше 30 лет. В ториевом топливе радиоактивных трансурановых элементов образуется сущест­венно меньше, чем в урановом, посколь­ку ядро тория содержит на 2 нейтрона меньше. Расчеты показывают, что через 100 лет хранения активность отработанного ториевого топлива будет в 100 раз ниже, чем уранового, а через 500 лет – в 10 тыс. раз ниже.

Значение примеси U-232

Уран-233, извлеченный из отработанного то­риевого топлива, окажется очень гамма-актив­ным из-за неизбежной примеси изотопа U232. Этот изотоп подвержен a-распаду с периодом полураспада 69 лет. Некоторые из дочерних изотопов, образующиеся в цепочке распада U232, являются сильными гамма-излучателями. В частности, таллий-208 излучает гамма-кванты с энергией 2.7 МэВ. Такое излучение, к тому же, имеет высокую проникающую способность.

Из-за накопления таких продуктов распада, радиоактивность смеси U233+U232 возрастает со временем в течение примерно 10 лет. При содер­жании 0.1 % U232, характерном для то­риевых реак­торов, смесь становится смер­тель­но опасной через месяц после извлечения из реактора. 20 кг такой смеси, необходимые для изготовления ядерного заряда, через год будут иметь активность 0.5 мЗв/час на расстоянии 0.5 м, а через 10 лет – 1.6 мЗв/час. Для сравнения, максимально допус­тимая доза облу­чения в США составляет 50 мЗв/год.

На главную