Электроядерная энергетика на торий-трансурановом топливном цикле

Abstract

В основе электроядерной энергетики находится подкритический реактор, работающий на быстрых нейтронах. Недостаток нейтронов восполняется с помощью мощного пучка протонов, ускоренных до энергии около 1 ГэВ. Жесткий спектр нейтронов дает возможность выбирать различные сочетания топливных смесей. Торий имеет очень малое сечение реакции деления, но ²³³U, наработанный из ²³²Th, имеет делимость, сравнимую с ²³⁵U. В качестве исходного топливного материала может использоваться смесь тория с чистым оружейным плутонием или тория с трансурановыми элементами, выделенными из отходов ядерного топлива. Токсичность отходов топлива на основе тория невелика, так как в процессе ядерных превращений наработка высших актинидов незначительна, долгоживущие продукты деления трансмутируются на протяжении последовательности топливных циклов.

В основі електроядерної енергетики знаходиться підкритичний реактор на швидких нейтронах. Нестача нейтронів компенсується за допомогою потужнього пучка протонів, прискорених до енергії 1 ГеВ. Жорсткий спектр нейтронів дає можливість вибирати різні сполучення паливних сумішей. Торій має дуже малий зріз реакції поділу, але ²³³U, одержаний з ²³²Th, має здатність до поділу, порівняну з ²³⁵U. В якості початкового паливного матеріалу може використовуватись суміш торію з плутонієм або торію з сумішшю трансуранових елементів, що виділені з відходів ядерного палива. Токсичність відходів палива на основі торію порівняно мала, тому що в процесі ядерних перетворень напрацювання вищих актинідів незначне, а продукти розподілу ядер, що мають великий період напіврозпаду, трансмутуються на протязі послідовності паливних циклів.

A subcritical reactor operating on fast neutrons is the basis for accelerator driven nuclear power. Neutron deficiency is supplemented by a powerful beam of protons accelerated to approximately 1GeV. The hard neutron spectrum gives a possibility to use various fuel mixtures. Thorium has a very small cross-section of the fission reaction but ²³³U produced from ²³²Th has a fission ability comparable with ²³⁵U. As an original fuel material a mixture of thorium with plutonium is used, or a mixture thorium with transuraniums extracted from nuclear waste. Toxicity of the fuel waste based on thorium is low due to the fact that in the process of nuclear transformation, production of high actinides is not high , long-lived fission products transmutate during the course of fuel cycles.