Профессиональный научный форум физиков посвященый проблемам физики эфира, астрофизике, геофизике, климатологии, экологии, прогнозу землетрясений, проблемам развития физической науки в современном обществе
Эксперимент с ядерным реактором на солях тория перезапущен после 40 лет забвения TMSR -реактор эксперимента SALIENT
Группа ученых из Группы ядерных исследований (Nuclear Research and Consultancy Group, NRG), Нидерланды, для удовлетворения все возрастающих энергетических потребностей человечества вернулась к экспериментам, проведенным еще в 1970-х годах. Впервые с 1976 года группа NRG возобновила работы, направленные на исследования в области создания ядерных реакторов, использующих в качестве топлива соли тория. И если таким реакторам будет суждено появиться на свет в будущем, они станут более безопасной и эффективной заменой нынешним ядерным реакторам, работающим на уране.
Современная ядерная энергетика обладает четырьмя основными отрицательными сторонами. Во-первых, уран, используемый в качестве топлива, достаточно редок, его добыча и предварительная обработка требует значительных затрат. Во-вторых, технологии производства ядерного топлива и переработки ядерных отходов могут быть относительно легко переориентированы для производства ядерного оружия. В-третьих, реакторы старых поколений обладают далеко не 100-процентной надежностью, всегда существует небольшая вероятность повторения катастроф типа Чернобыля и Фукусимы. И, в-четвертых, еще никто не придумал технологию безопасной утилизации, переработки и длительного хранения ядерных отходов.
Эксперимент SALIENT
Решением большинства проблем может стать замена урана и плутония, который является продуктом реакций ядерного расщепления урана, другим видом ядерного топлива. С 1940-х годов в качестве альтернативного вида ядерного топлива рассматривался торий, который более распространен, нежели уран, который не требует дорогостоящей процедуры обогащения и который практически невозможно использовать для создания ядерного оружия. Более того, реактор на тории достаточно легко остановить в случае возникновения непредвиденной ситуации, а продукты распада тория являются нестабильными изотопами, которые "живут" не более 100 лет.
Но главным препятствием к использованию тория является то, что нельзя набрать критическую массу этого вещества. Если взять достаточное количество обогащенного урана, к примеру, и сконцентрировать его в минимально возможном объеме, то количество нейтронного излучения станет достаточно для возникновения цепной реакции расщепления. К сожалению, с торием такой "фокус" провернуть не удается, поэтому торий должен быть смешан с ураном или подвергаться облучению от внешнего источника нейтронов.
В период с 1960 по 1976 год в Национальной лаборатории Ок-Ридж, США, проводились эксперименты с реакторами, использующими в качестве топлива фторид тория. Несмотря на получение достаточно многообещающих результатов, данный проект был остановлен. И с тех пор ученые из Индии, Китая и некоторых других стран пытались проводить свои эксперименты с ториевыми реакторами, используя в качестве топлива различные соли лития.
Структура TMSR-реактора
Эксперимент SALt Irradiation ExperimeNT (SALIENT), проводимый сотрудниками NRG совместно с сотрудниками лаборатории European Commission Laboratory Joint Research Center, направлен на исследования и разработку технологий, необходимых для создания реактора, работающего на расплаве солей тория (Thorium Molten Salt Reactors, TMSR), который является перспективным видом источника энергии. Согласно информации, представленной группой Thorium Energy World, на первом этапе эксперимента будут выполнены работы, направленные на разработку технологий удаления из расплава благородных металлов, которые являются продуктами распада тория.
Как только первый этап будет завершен, ученые приступят к выяснению того, как конструкционные материалы, используемые в ядерной энергетике, будут выдерживать воздействие коррозионно-активного высокотемпературного расплава солей. Параллельно с этим будут вестись исследования новых стойких к коррозии материалов, к примеру, сплавов никеля и сплавов молибдена-циркония-титана, использование которых позволит снизить производственные и эксплуатационные расходы.
А конечной целью проекта SALIENT является разработка конструкции модульного и масштабируемого TMSR-реактора, который можно использовать для непрерывного получения энергии в течение нескольких лет. При этом, дозаправка такого реактора топливом может производиться прямо во время работы, что исключает необходимость его полной остановки.
ИНДИЯ ВПЕРЕДИ ВСЕХ Завершён дизайн первого в мире ториевого ядерного реактора
Наконец-то это свершилось. Завершён дизайн первого в мире ториевого реактора. Взгляните на прототип этого Продвинутого реактора тяжёлой воды, или сокращённо AHWR.
Его дизайн был разработан в Центре исследования ядерной энергетики Бхаба, Мумбаи, и предназначен для использования ториевых топливных ячеек для коммерческой выработки энергии.
AHWR – это реактор вертикального типа, охлаждаемый кипящий лёгкой водой. Уникальной особенностью его дизайна является большой танк с водой наверху основного блока, который предназначен для выполнения нескольких пассивных функций безопасности. В результате реактор имеет беспрецедентный уровень надёжности – он может работать без надзора оператора в течение 120 дней.
AHWR питается смесью урана-233 и плутония, которые получаются из тория , предварительно помещённого в реактор быстрых нейтронов. Выбор тория в качестве основного топлива обусловлен тем, что его количество в земной коре в три раза превышает количество урана, и весь добываемый объём может использоваться в реакторах быстрых нейтронов.
AHWR представляет собой третью часть трёхступенчатого плана Индии по реорганизации системы национального энергоснабжения. Как ожидается, эта фаза начнётся со строительства 300-мегаватнного прототипа в 2016 году. Первый же мегаватт электричества будет выработан к 2025 году.
Председатель Комиссии по ядерной энергетике Индии доктор Р.К.Синха заявляет: «Этот реактор уменьшит нашу зависимость от ископаемого топлива, которое мы в основном импортируем, и станет крупным вкладом в дело борьбы с глобальным изменением климата».
Также сообщается, что ториевый реактор – это самая безопасная форма энергореактора, и в будущем он будет размещаться в населённых городах вроде Мумбаи или Дели, «прямо внутри города».
Кстати, заметим, что эксперименты с ториевым топливом ведутся и в Казахстане, ИЯФ
--------- Истинное знание есть знание причин - Френсис Бэкон
В Казахстане переделали исследовательский ядерный реактор (пос. Алатау близ Алматы) для экспериментов по облучению различных образцов реакторными нейтронами.
Теперь можно облучать то, чего не хотят или не могут делать в других странах.
--------- Истинное знание есть знание причин - Френсис Бэкон
Российские физики начали эксперимент по синтезу 117-го элемента таблицы Менделеева. Его будут получать, обстреливая мишень из берклия-249 на ускорителе тяжелых ионов.
Физики из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) начали эксперимент по синтезу 117-го элемента таблицы Менделеева. Его будут получать, обстреливая мишень из берклия-249 на ускорителе тяжелых ионов, сообщает РИА «Новости».
«Мишень из берклия установлена на циклотроне У-400, циклотрон запущен, эксперимент начался», -сказал директор лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ Сергей Дмитриев.
Процесс
Процесс синтеза происходит следующим образом: на огромной скорости частицы из ускорителя попадают в мишень, где ядра кальция бомбят берклий. За мишенью образуется поток продуктов реакций - осколки ядер, протоны, нейтроны, ядра кальция и берклия, среди них могут быть и ядра нового сверхтяжелого элемента. Позже поток очищается в газовом сепараторе от всего лишнего, и уже за сепаратором находятся детекторы, которые и фиксируют рождение ядра 117-го элемента.
Кому это надо?
Синтез сверхтяжелых элементов - это совместный эксперимент ОИЯИ и ведущих ядерно-физических центров США. Специально для него американские физики из Окриджской национальной лаборатории наработали 25 мг берклия. Позже в НИИ атомных реакторов в Димитровграде (Ульяновская область) из него сделали мишень.
Для синтеза 117-го элемента, который получил временное название унунсептий (Uus), понадобился очень дорогой материал - берклий-249. Его стоимость достигает десятков миллионов долларов за грамм. На синтез берклия американцы потратили около $0,5 млн. Российская же сторона потратит на создание 117-го элемента $1,5 млн.
Ранее в лаборатории Флерова получены сверхтяжелые элементы с атомными номерами со 112-го по 116-й и самый тяжелый на сегодня 118-й элемент.
Элементов с атомными номерами больше 92, то есть тяжелее урана, в природе не существует. Более тяжелые элементы, например плутоний, могут получать в атомных реакторах, а элементы тяжелее 100-го (фермия) можно получать только на ускорителях.
Отредактировано: 13.09.2017 в 12:22:39
--------- Истинное знание есть знание причин - Френсис Бэкон
bourabai.kz
Участники
