PRoAtom

(Всего: 0)
от на 21/02/2019

Требования радиохимии к реактору ЗЯТЦ.
Исходя из реалий радиохимии 4-х актинидов, используемых в ЗЯТЦ ПРОРЫВ - урана, нептуния, плутония, америция (кюрий и более тяжелые отсекаются на специализированных радиохимических нитках), где в отходы попадет не менее 5% активности, можно рассчитать требования к реактору для ЗЯТЦ.
Если в ОС должно отводиться не более 0,1% наработанной активности, то ректор должен выжигать топливо на 1-0,1/5=0,98, то есть на 98%. Это вполне достижимая цифра, если правильно организовать работу реактора.
Например, реактор СМ имеет среднее выгорание топлива до 45%, а с учетом работы «выжигателей» (РБТ) эта цифра повышается до 55-60%. Специализированные твэл-мишени для накопления америция, кюрия, берклия, калифорния в ЦБТМ СМ-3 достигают выгорания 97% и выше, и извлекаются из реактора не по причине исчерпания ресурса оболочки, а по расчету максимума накопления целевого изотопа. Стартовый темп выгорания превышает 1% в сутки (у БН-600 – 4% в год), а для избегания перегрева на старте, в топливной композиции используется 3-5 выгорающих поглотителя. И оболочка держит, и никаких выбросов в ОС не происходит.
Но масса и активность остатка актинидов в ОЯТ – разные вещи. С учетом утяжеления актинидов и увеличения удельной активности остатка, выгорание за один цикл в реакторе для ЗЯТЦ должно составлять более 99,5%.
Еще более сложная задача для реактора, работающего в тандеме с тепловыми реакторами (ТР дешевле в 1,5 – 5 раз, чем БР). Тогда выгорание БР должно быть 99,9%.
Фактически, для ЗЯТЦ нужен реактор-выжигатель, а вовсе не быстрые реакторы наших прадедов. Никакие быстрые реакторы не имеют нужного для выжигания спектра нейтронов.
Только внешний поток нейтронов сможет выжечь актиниды (начиная с урана-238) без остатка. Это называется принцип бланкита – облучение во внешнем потоке. Причем быстрых нейтронов выше 2 МэВ потребуется 3-4 на один выжигаемый атом, а тепловых – 7-10.
Без установок по получению действительно быстрых нейтронов (2 МэВ и более), позволяющих эффективно делить все нуклиды актинидов, никакого безопасного ЗЯТЦ создать невозможно. Процесс этот имеет огромный энергетический потенциал – 2 МэВ в налетающей частице приводят к выделению 200 МэВ на распад тяжелого атома.