Русская Википедия:Управляемый ускорителем подкритический реактор
Шаблон:Стиль Управляемый ускорителем подкритический реактор — конструкция ядерного реактора образованна путём сочетания активной подкритической зоны ядерного реактора с высокоэнергетическим ускорителем протонов или электронов. Реактор может использовать торий как топливо[1].
Нейтроны, необходимые для поддержания процесса разделения, будут снабжаться ускорителем частиц, который производит нейтроны путем скалывания или производства фотонейтронов. Эти нейтроны активируют торий, что позволяет добиться расщепление без необходимости делать реактор критическим. Одним из преимуществ таких реакторов является относительно короткий период полураспада отходов. Для ускорителей протонов протонный луч высокой энергии влияет на расплавленную свинцовую мишень внутри активной зоны, откалывая или «вырывая» нейтроны из ядер свинца. Эти нейтроны превращают фертильный торий в протактиний-233 и через 27 дней в расщепляющийся уран-233 и запускают реакцию деления в уране[1].
Ториевые реакторы могут производить энергию из отходов плутония, оставшегося после урановых реакторов. Торий не требует значительной очистки в отличие от урана и имеет больший выход нейтронов на поглощенный нейтрон.
Разработки ускорителя
EMMA — новый тип ускорителя частиц, который может поддерживать управляемый ускорителем ядерный реактор. Прототип был построен в лаборатории Дарсбери в Чешире, Великобритания. Уникальность EMMA в том, что это новый гибрид циклотрона и синхротрона, сочетающий их преимущества в компактной, экономичной форме. EMMA — это немасштабированный ускоритель с переменным градиентом с фиксированным полем (Шаблон:Lang-en). Прототип ускоряет электроны от 10 до 20 МэВ, используя имеющийся ускоритель ALICE в качестве инжектора. Прототип ускоряет электроны вместо протонов, но генераторы протонов могут быть построены по тем же принципам[2][3].
Безопасность
В отличие от урана-235, торий не делится — он, по сути, не расщепляется сам, демонстрируя период полураспада 14,05 миллиардов лет (в 20 раз больше, чем у U-235). Процесс разделения прекращается, когда останавливается протонный луч, как при потере питания, поскольку реактор подкритичен. Производится микроскопическое количество плутония, а затем сжигается в том же реакторе[1].
Дизайн Руббиа
Норвежская группа Aker Solutions получила патент США на Усилитель энергии для производства ядерной энергии с управлением ускорителем пучка частиц (US patent 5774514), проект проводит лауреат Нобелевской премии физик Карло Руббиа и работает над ториевым реактором. Компания предлагает сеть небольших реакторов мощностью 600 мегаватт, расположенных под землей, которые могут снабжать небольшие сети и не требуют огромного объекта для безопасности и безопасности. Стоимость первого реактора оценивается в 2 миллиарда фунтов стерлингов[4].
Ричард Гарвин и Жорж Шарпак подробно описывают усилитель энергии в своей книге «Мегаваты и мегатоны: поворотный момент в ядерную эпоху?» (2001) на страницах 153—163.
Ранее общая концепция усилителя энергии, а именно подкритического реактора с ускорителем была освещена в «Вторая ядерная эра» (1985), книге Элвина М. Вайнберга и других.
См. также
Примечания
