Любопытно...

bigdrum — 24.08.2025 Вот тут вот родил мысль следующего содержания:

Между прочим, любопытная мысль. Если взять плутоний и смешать его с урановыми хвостами, то мы получим топливо, в котором роль урана-235 играет плутоний-239. Посколку в процессе сгорания топлива в реакторе часть урана-238 (те самые урановые хвосты) превращается в энергетический плутоний, получается, что доля активного делящегося вещества в плутоний-хвостатом топливе будет возобновляться, и топливная сессия такого топлива может быть дольше обычной. Это интересно, если это так...

УПД. Между прочим, возникла вот какая художественная мысль.

В обычных реакторах распадается уран-235 и образуются одни изотопы. Также образуется и распадается некоторое количество плутония, и образуются другие изотопы. Поскольку исходными ялвяются ядра с разными атомными весами - то разница в изотопах есть. Получающиеся изотопы имеют свои радиусы захвата и прочие прелести, и соответственно, могут по-разному влиять на протекание реакций в топливе. Условия инициации реакции пляшут вокруг коэффициента размножения нейтронов, и этот КР зависит не только от интенсивности деления, но и от интенсивности непродуктивного поглощения.

А теперь начинаем фантазировать.

Предположим, что при распаде урана-235 (назовем это цикл-235) образуются изотопы, которые мешают образованию плутония из урана-238, либо обладают повышенным поглощением нейтронов. Предположим, что при распаде плутония (назовем это циклом-238, потому что плутоний берется из урана-238) образуются другие изотопы, которые также чему-то мешают, но уже иначе. Предположим, что энергия нейтронов в цикле-235 иная, чем в цикле-238, а образующиеся примеси работают по-разному.

Если бы у нас была возможность оперативно удалять примеси из зоны реакции, то мы могли бы подобрать такой режим цикла-238, в котором у нас будо бы управляемое воспроизводство плутония (требующегося для инициации реакции) из урана-238. И если мы подумаем, то вдруг обнаружим, что в жидкосолевых реакторах у нас как раз есть возможность оперативно менять состав смеси в активной зоне, подмешивая по ходу дела, и отфильтровывая на выходе. Таким образом, реактор по циклу-238:

1. В качестве сырья использовал бы уран-238, которого овердохрена.
2. Сам бы воспроизводил плутоний, необходимый для начала процесса.
3. Имел бы коэффициент выгорания топлива (не по урану-235, как обычно, а ПО ОБЩЕЙ МАССЕ) совершенно невероятный.

Любопытно вот что.

В естественном реакторе в Окло содержание урана-235 в связи с его выгоранием сильно понижено. Руда из Окло не годится для добычи урана в сегодняшних реакторах, потому что урана-235 в ней мало. Однако эта же руда после отделения урана подошла бы для цикла-238, и только для него. Хотя нет, вру - для бридеров еще подошла бы...

Отсюда возникает вопрос о судьбе природных месторождений урана. Что если после того как доля урана-236 с течением времени сильно уменьшится, они сами по себе войдут в цикл-238? Эта пугающая перспектива, очевидно, лишена - потому как примеси и остатки изотопов цикла-235. Но вообразить можно...

Мдям, так вот.

Теоретически, если "чистый" цикл-238 осуществим, то получается, что даже замыкание топливного цикла не сильно и требуется. Просто нужен жидкосолевой реактор с несколькими контурами. В первом у нас идет цикл-238. Извлекаемые вредные примеси, которые тоже радиоактивные, мы помещаем во второй контур, где они горят в нейтронном поле первого контура. В третьем контуре у нас крутятся всякие изотопы, которые уже устали гореть, и могут просто-напросто поглощать остаточные нейтроны, и служить защитой от гамма-лучей.

Такой реактор будет реализовывать полный замкнутый цикл все-в-одном. Там правда требуется совершенно адская химия между контурами, но то такое... И да - все это мы вообразили себе потому, что вообразили, что цикл-238 возможен и имеет коэффициент воспроизводства плутония, в идеальных условиях превышающий единицу. Не говоря о коэффициенте воспроизводства нейтронов. Что кстати далеко не факт.

.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив