Ядерні ланцюгові реакції, ядерні реакції, в яких, які призводять до їх, утворюються як продукти цих реакцій. Поки єдина відома Я. ц. р. - реакція поділу урану і деяких трансуранових ...
Реактор-розмножувач, брідер, ядерний реактор, в якому витрата ядерного палива (ядерного пального) супроводжується його розширеним відтворенням у вигляді вторинного ядерного палива. Як правило, в ...
Ядерна енергетика, галузь енергетики, що використовує ядерну енергію (атомну енергію) з метою електрифікації і теплофікації; область науки і техніки, що розробляє і використовує на практиці методи ...
Ізотопів поділ, виділення чистих ізотопів з суміші ізотопів даного елемента або збагачення суміші окремими ізотопами. І. р. - важлива проблема, що має велике наукове і практичне значення. З ...
Атомна електростанція (АЕС), електростанція, в якій атомна (ядерна) енергія перетворюється в електричну. Генератором енергії на АЕС є атомний реактор (див. Ядерний реактор). Тепло ...
Ядерне паливо, речовина, яка використовується в ядерних реакторах для здійснення ядерної ланцюгової реакції поділу. Існує тільки одне природне Я. т. - уранове, яке містить діляться ядра 235U, щоб забезпечити підтримку ланцюгової реакції (ядерне пальне), і т. Н. "Сировинні" ядра 238U, здатні, захоплюючи нейтрони, перетворюватися в нові діляться ядра 239Рі, яких не існує в природі (вторинне пальне):
Вторинним пальним є також не зустрічаються в природі ядра 233U, що утворюються в результаті захоплення нейтронів сировинними ядрами 232Th:
Я. т. Використовується в ядерних реакторах. тепловиділяючі елементи (ТВЕЛи) яких є зазвичай металеві оболонки різної форми і довжини, що містять Я. т. і герметично заварені. За хімічним складом Я. т. Може бути металевим (включаючи сплави), окісним, карбідним, нітрідним і ін. Основні вимоги до Я. т. Хороша сумісність з матеріалом оболонки ТВЕЛів; високі температури плавлення і випаровування, велика теплопровідність; слабка взаємодія з теплоносієм; мінімальне збільшення обсягу (розпухання) в процесі опромінення в реакторі; технологічність виробництва і мінімальна вартість; проста технологія регенерації (див. нижче) і ін. Я. т. використовується в реакторах на швидких нейтронах, крім того, має забезпечити високий коефіцієнт відтворення.
Далі U3O8 переводять або в тетрафторид UF4 для подальшого отримання металевого урану або в гексафторид UF6 - єдине стійке газоподібна сполука урану, що використовується для збагачення урану ізотопом 235U. Збагачення здійснюється методом газової термодифузії або центрифугуванням (див. Ізотопів розділення). Далі UF6 переводять в двоокис урану, яка використовується для виготовлення сердечників ТВЕЛів або для отримання інших сполук урану з тією ж метою.
Торій як сировинний матеріал для отримання діляться ядер 235U не знайшов широкого застосування через низку причин: 1) розвідані запаси U в стану забезпечити ядерну енергетику Я. т. На багато десятиліть; 2) Th не утворює багатих родовищ, і технологія його вилучення з руд складніше; 3) поряд з 235U утворюється 232U, який, розпадаючись, утворює g-активні ядра (212Bi, 208Te), що утрудняють поводження з таким Я. т. І ускладнюють виробництво ТВЕЛів:
4) переробка опромінених торієвих ТВЕЛів з метою вилучення з них 233U є тяжчим і дорогою операцією в порівнянні з переробкою уранових ТВЕЛів.
В процесі експлуатації ТВЕЛів Я. т. Вигоряє далеко не повністю, в реакторах має місце відтворення Я. т. (Pu). Тому відпрацьовані ТВЕЛи направляють на переробку з метою регенерації Я. т. Для повторного його використання; U і Pu очищають від продуктів поділу. Потім Pu у вигляді PuO2 направляють для виготовлення сердечників, а U, в залежності від його ізотопного складу, або також направляють для виготовлення сердечників, або переводять в UF6 з метою збагачення 235U.
Регенерація Я. т. - складний і дорогий процес переробки високорадіоактивних речовин, що вимагає захисту від радіоактивних випромінювань і дистанційного керування всіма операціями навіть після тривалої витримки відпрацьованих ТВЕЛів в спеціальних сховищах. При цьому в кожному апараті обмежується допустима кількість речовин, що діляться, щоб попередити виникнення мимовільної ланцюгової реакції. Великі труднощі пов'язані з переробкою і похованням радіоактивних відходів. Розробляються методи заскловування і бітуміровання відходів, "закачування" слабоактивних розчинів в глибокі горизонти Землі. Вартість процесів регенерації Я. т. І переробки радіоактивних відходів має суттєвий вплив на економічні показники атомних електростанцій.
Літ .: Хімічна технологія опроміненого ядерного пального, М. 1971; Паттон Ф. С. Гуджіно Д. М. Гріффітс В. Л. Ядерне пальне па основі збагаченого урану, М. 1966; Високотемпературне ядерне паливо, М. 1969; Займовскій А. С. Калашников В. В. Головнін І. С. Тепловиділяючі елементи атомних реакторів, М. +1966.
Ф. Г. Решетников, Д. І. Скороваров.