Rubbiatron
Rubbiatron je druh jaderného reaktoru podkritických ve kterém je kinetická energie je nabitých částic použitých pro udržení reakce.
To produkuje dostatek energie pro zásobení urychlovače částic energetickým ziskem.
Dějiny
Koncept Rubbiatronu je přičítán Carlu Rubbii , jadernému fyzikovi , laureátovi Nobelovy ceny za fyziku a bývalému řediteli CERN . Jeho návrh z roku 1993 je založen na synchrotronu, který by zrychlil protony mezi 800 MeV a 1 GeV , a na olovem chlazeném cíli thoria .
Tento typ reaktoru, včetně hybridního reaktoru urychlovačem řízené (ADS), nebyl zařazen mezi koncepty IV fóra generace , ale někteří mají pocit, že „jeho schopnost přeměnit na jaderný odpad ( drobné actinides , ...) v kontrolovaným způsobem (...) naznačuje, že je také užitečné představit tuto inovativní technologii v nakládání se středním a dlouhodobým jaderným odpadem “ .
Výhody
Ve srovnání s konvenčním reaktorem by měl Rubbiatron následující výhody:
- se „sub-kritické“ design vylučuje jakékoliv riziko kritičnosti exkurze. V případě nehody se reakce zastaví sama a reaktor se ochladí. Je však teoreticky možné, aby se reaktor při ztrátě chladiva roztavil. Riziko terorismu je díky tomuto dobrému parametru zanedbatelné.
- thorium je čtyřikrát hojnější než uran , odstranění politické a strategické otázky týkající se dodávky a náklady na separaci izotopů. Při současné míře spotřeby jsou světové zásoby thoria dostatečné pro několik tisíciletí těžby ;
- thorium je rozšířený a dobře distribuován na Zemi. U tohoto zdroje neexistuje riziko konfliktu.
- Rubbiatron produkuje velmi málo plutonia , což snižuje riziko šíření jaderných zbraní (je však třeba vzít v úvahu možnost použití uranu 233 ve zbraních nebo jako těžký kov);
- koncepce umožňuje použití plutonia jako „paliva“ pro reaktor, což by umožnilo snížit jeho zásoby;
- produkty rozpadu mají kratší poločasy rozpadu než produkty konvenčních reaktorů. Odpad z Rubbiatronu se během 500 let snižuje na úroveň radioaktivity uhelného popela (která může být mírně radioaktivní v případě uhlí přirozeně obsahujícího uran);
- lze zde zničit stávající velmi nebezpečný odpad;
- vědecká koncepce již byla v laboratoři ověřena. Rubbiatron je ve fázi technického vývoje, na rozdíl od fúze, která stále vyžaduje základní teoretický výzkum;
- i když počítáme náklady na vyřazení z provozu a palivový cyklus, je Rubbiatron ekonomičtější než konvenční konstrukce;
- lze postavit malý Rubbiatron, což z něj dělá systém vhodnější pro země se špatně vyvinutými energetickými sítěmi;
- bezpečnost palivového systému a dopravy z něj činí vhodnou technologii pro rozvojové země a hustě osídlené oblasti;
- synchrotrony dostatečně silné pro Rubbiatron se již používají po celém světě.
Nevýhody
- systém je technicky složitý;
- každý reaktor vyžaduje svůj vlastní synchrotron, což je drahé.
Zásady a proveditelnost
Rubbiatron používá synchrotronový urychlovač k produkci paprsku vysokoenergetických protonů. Ty rozdělují svou energii spalací na více fragmentů, včetně velkého počtu neutronů. Je možné použít „neutronový zesilovač“ ke zvýšení toku neutronů (tenký film štěpného materiálu kolem zdroje).
Existují studie o amplifikaci neutronů v reaktorech typu CANDU . Typ CANDU je nadkritický, ale většinu konceptů lze aplikovat na podkritické reaktory: jádra thoria absorbují neutrony a rozpadají se na uran-233 , štěpný izotop, který v přírodě neexistuje; umírněné neutrony způsobí štěpení uranu 233, který produkuje energii.
Související články
externí odkazy
Bibliografie
Reference
-
Národní shromáždění a senát, OPECST, Zpráva o hodnocení Národního plánu pro nakládání s radioaktivními látkami a odpady na období 2010–2012 (19. ledna 2011), zpravodajové: Christian Bataille a Claude Birraux , PDF, 347 stran; Viz strana 122 z 347 verze zprávy ve formátu PDF
-
[1]
-
canteach.candu.org [PDF]