Pondělí, Prosinec 18

Fotogalerie podkritické soubory

Podkritické soubory jsou štěpná jaderná zařízení, která mají koeficient násobení na nižší hodnotě, než 1. Koeficient násobení je fyzikální veličina, která určuje, kolik nových neutronů vznikne v následující generaci z jednoho neutronu, který vznikl v aktuální generaci. Pro stabilní provoz jaderných reaktorů na stejné výkonové hladině je třeba koeficient násobení udržet na hodnotě 1. Z tohoto hlediska nejsou podkritické soubory schopny provozu bez dodatečného zdroje neutronů.

Obecné schéma podkritického souboru s aktivní zónou vystavěnou na platformě (zdroj:http://www.mdpi.com)

Koeficient násobení je závislý na mnoha parametrech, například geometrie, obohacení paliva, vyhoření paliva, teplota… Pro stávající jaderné elektrárny s kampaňovou výměnou paliva je na začátku kampaně přebytek reaktivity (koeficient násobení vyšší jak 1) kompenzován kyselinou boritou a částečným zasunutím některé skupiny regulačních tyčí.

Podkritické soubory mají naopak nedostatek reaktivity, nedostatek neutronů, a proto je třeba dotovat soubor jinými způsoby. Dodatečné neutrony mohou být například z radioaktivních izotopů, neutronových zdrojů (Am-Be, Pu-Be), spalačních reakcí, či urychlovačů částic dopadajících na terč.

Hlavní výhodou podkritických souborů je jejich jednoduchost a inherentní bezpečnost. Například u systémů řízených urychlovači ztráta napájení automaticky odstaví podkritický soubor. Podkritické soubory  jsou schopny (vlivem vyšších energií neutronů z terče) transmutovat transurany a tím snížit potřebnou dobu uskladnění použitého paliva.

Pokritickými soubory jsou například DELPHI v Nizozemí, jako zdroj používá radioaktivní izotop 252-Cf, koeficient násobení je pod 0,92. Dalším souborem je YALINA v Bělorusku, u které je použit dodatečný zdroj neutronů radioaktivní izotop 252-Cf, nebo spalační reakce D-D, D-T, koeficient násobení je pod 0,98. JSA je podkritický soubor provozovaný Jordánskou univerzitou vědy a technologií, dodatečné neutrony jsou emitovány z Pu-Be zdroje, koeficient násobení souboru je přibližně 0,95. V Belgii je provozovaný podkritický soubor (VENUS-F) s urychlovačem částic a chladivem ve formě tekutého olova.

Dalším krokem ke komerčnímu používání transmutačních technologií založených na urychlovačem řízených systémech je projekt MYRHA, založený na lineárním urychlovači protonů, podkritické aktivní zóně a spalačním terči. V aktivní zóně je plánovaná vysoká hustota toku neutronů (až 10E15 neutrnonů na centimetr čtverečný za sekundu) s energií vyšší jak 0,75 MeV, což umožňuje efektivně transmutovat minoritní aktinidy v reaktoru. V palivu bude možné navíc používat MOX palivo až ze 30 %.

V následující fotogalerii si můžete prohlédnout některé zajímavé podkritické soubory a experimenty na nich probíhající.    

Zdroj: http://www.sckcen.be, http://www.nikiet.ru

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *