20 февраля 2013

Оружейный уран предложили разбавлять торием для использования в энергетике

Atomic-Energy.ru
Разведанные запасы тория в различных странах мира

В соответствии с программой ВОУ-НОУ, в США используют для АЭС высокообогащенный уран, извлеченный из российских атомных боеголовок. Его смешивают с природным ураном, получая таким образом пригодное для АЭС низкообогащенное топливо.  За последние 12 лет в качестве топлива для легководных реакторов было использовано 500 тонн высокообогащенного урана из 20000 ядерных боеголовок, что эквивалентно 10% всей выработки электроэнергии в США.

Недостатком такого способа использования урана является образование большого количества опасных отходов. Исследователи из Университета Осло (Норвегия) нашли новое решение, которое позволит уменьшить количество отходов на 95%. Смысл в том, чтобы уран-235 из оружейного урана смешивать не с ураном-238, а с торием.

«Если мы смешаем извлеченный уран с торием, мы сможем получить больше энергии и намного меньше опасных отходов. У этих отходов будет значительно меньшая радиоактивность»,

- объясняет доктор наук Суннива Роуз (Sunniva Rose) из Центра ускорителей и физики высоких энергий Университета Осло.

Норвегия занимает третье место в мире после Австралии и Индии по разведанным запасам тория (около 180 тыс. тонн). Большая часть запасов норвежского тория находятся в губернии Телемарк на юго-востоке страны.

Физический смысл предложения заключается в том, что в часть атомов тория в реакторе в результате захвата нейтронов будут превращаться в уран-233, который, как известно, является делящимся материалом. По расчетам, энергетический выход на единицу массы топлива в этом случае составит в 2 раза больше, чем для ныне применяемого топлива.

Это решение также решает проблему отходов.

«Каждый цикл переработки ОЯТ немного уменьшает количество урана, тем не менее одно и то же топливо можно вовлекать в топливный оборот до 7-8 раз»,

- говорят разработчики. При этом тепловыделение образующегося ОЯТ меньше, чем в традиционной урановой реакции, что позволит значительно уменьшить шаг расположения ОТВС в бассейнах выдержки.

Предлагаемый вариант решения имеет и свой недостаток. Дело в том, что в ходе использования ториевого топлива возможно образование некоторого незначительного количества очень высокорадиоактивного урана-232.

«Даже полученная за короткое время доза оказывается смертельной. Когда уран вырабатывается из ториевого топлива, всё производство должно управляться дистанционно. Эта задача пока еще не решена. Однако если цена урана будет увеличиваться, то такой вариант стоит рассмотреть»,

- отмечают авторы разработки.