Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Синев Н.М. -> "Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд." -> 55

Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.

Синев Н.М. Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд.: Экономика АЭС: Учеб. пособие для вузов — M.: Энергоатомиздат, 1987. — 480 c.
Скачать (прямая ссылка): atomnaya-energetika.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 209 >> Следующая


В реакторах на быстрых нейтронах, активная зона которых загружается обогащенным до 20—25 % урановым или уран-плутониевым топливом (15—20%Pu), даже при очень глубоком выгорании (до 10%1 ядер тяжелых атомов) выгруженное из активной зоны отработавшее топливо будет содержать до 50 % первоначально загруженных делящихся ядер. Этот ценнейший топливный материал после очистки от продуктов деления необходимо-вернуть в топливный цикл. Вместе с тем из отработавшего топлива при его переработке могут быть извлечены наряду с плу-

* Количество делящихся ядер в планово-выгружаемом из реактора топливе-определяется из условия, что перед перегрузкой в активной зоне должен сохраняться предельно низкий запас надкритичности, используя который, реактор может еще продолжать короткий период работать, но только на сниженной мощности, меньшей номинальной. Использование мощностного эффекта реактивности-позволяет несколько увеличить глубину выгорания топлива за счет работы на постепенно снижающейся мощности, т. е. при неуклонно уменьшающемся нейтронном потоке. Экономичность такого режима эксплуатации реактора определяется конкретными условиями.

1

so

HP" a

одноразовом -{без.рецикла регенери-

- поданного

Va Pu)

- иопаль-завинаи

- ядерного топлида

- LWR

9=о,8;р=а,з%

9=0,7; 1/=0,3%

9=0,8 ;y=o,z%

9=0,7; P=PfZVo

При рецикле регенврира-BUHHOго и дообогищен-но во U

LWR

9=0,70/^0,3%

9=0,7; g=0,Z'A,

9=0,7; {/=0,3%

При рецикле U а Pu,' извлеченных аз отриба-тадшвга топлива

LWR

9=0,7; c/=0,z%

Без рецикла Pu

С рециклом Pu

„ PHWR. (CAHfMO)

9=0,7

Рис. 5.6. Среднегодовые потребности в природном уране АЭС с водоохлаждае-мыми реакторами PWR и BWR электрической мощностью 1000 МВт при различных циклах использования топлива в зависимости от среднегодового коэффициента нагрузки (ф) и содержания 235U в отвалах разделительных заводов у при начальном обогащении х=Ъ %, средней глубине выгорания U = =30-103 МВтісут/т, КПД (нетто) использования тепла т)нетто=0,32. Для загрузки PHWR (CANDU) применяется необогащенный природный уран с выгоранием 235U до 0,35 %

тонием ценные радиоактивные нуклиды и трансурановые элементы, например нептуний, америций, кюрий и др.

На рис. 5.6 показано возможное снижение ежегодной потребности в природном уране для обеспечения перегрузки свежим ¦слабообогащенным топливом реакторов на тепловых нейтронах PWR и BWR электрической мощностью 1000 МВт при различных циклах использования ядерного топлива: одноразовом (без химической регенерации), при возврате в топливный цикл только регенерированного урана, при возврате в цикл (рецикле) невы-торевшего урана и накопленного вторичного топлива — плутония.

Количество регенерированного урана, т, который может быть возвращен в ЯТЦ, с учетом потерь при извлечении из растворов при химической переработке, очистке от примесей, фторировании и дообогащении до хя, может быть определено по следующей ¦формуле [с учетом формулы (7.4)]:

где G -=Gx(l—а*—z*)—количество урана, имеющего обогаще-

к

ние Хк, подвергшегося регенерации и возвращенного в цикл, т; Xn — начальное обогащение регенерированного урана до его рецикла; у — содержание 235U в отвале при дообогащении регенерированного урана (#=0,1-^0,2 %); Ец — доля безвозвратных потерь регенерируемого урана в ЯТЦ (?ц=0,02-т-0,05); а* — массовая доля разделившихря изотопов урана и плутония в 1 т начальной урановой загрузки активной зоны; г* — массовая доля накопленных в отработавшем топливе изотопов плутония (отнесенная к 1 т начальной урановой загрузки); —коэффициент

расхода регенерированного урана при получении из него обогащенного урана для рецикла с учетом потерь.

Количественную оценку доли рециклованного урана в снижении расхода природного топлива дает коэффициент возврата в цикл:

KBU=ICx- (5-5)

Расчеты показывают, что для реактора ВВЭР-1000 КВЦ=0,24-=-0,22, т. е. рецикл Uper позволяет снизить расход природного урана на 24—22%, рецикл Pu — еще на 12—15%.

Необходимость химической переработки отработавшего топлива диктуется не только экономической выгодой извлечения ценных продуктов. Дохода может и не быть. Но рано или поздно-подвергать химической переработке отработавшее топливо необходимо, исходя из соображений наиболее полного и экономного использования ресурсов урана и обеспечения ядерной и радиационной безопасности и охраны окружающей среды.

При неготовности или отсутствии необходимых мощностей радиохимических заводов считается возможным обеспечить длительное хранение (10—40 лет) отработавшего топлива в бассейнах выдержки на АЭС, в специальных хранилищах, в сухих контейнерах.

Проблема химической переработки отработавшего ядерного топлива в последние годы неожиданно получила и политический аспект.

В 1977 г. президентом США был представлен Конгрессу национальный план-развития энергетики США. В этом плане наряду с вопросами повышения эффективности использования энергии и более полного использования традиционных видов топлива предусматривалось строительство реакторов PWR и BWR с одноразовым незамкнутым ЯТЦ, т. е. без переработки отработавшего топлива. Конгрессом было также отложено на неопределенный срок строительство промышленных реакторов-размножителей на быстрых нейтронах, рассчитанных на применение уран-плутониевого топлива. Оба мероприятия, по мысли их авторов,, должны исключить накопление плутония, выделяемого из отработавшего топлива при радиохимической переработке, и использование его при производстве топлива, что снизит потенциальную опасность хищения плутония и распростра-
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 209 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed