Množivý reaktor

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Tento článek potřebuje úpravy. Můžete Wikipedii pomoci tím, že ho vylepšíte, alespoň náhradou této výzvy za konkrétnější. Jak by měly články vypadat, popisuje stránka Vzhled a styl, konkrétní problémy tohoto mohou být specifikovány na diskusní stránce.

Množivý reaktor (FBR)

[editovat] Základní údaje

Palivem v rychlých množivých reaktorech - FBR (Fast Breeder Reactor) je plutonium ve směsi oxidu plutoničitého a uraničitého. K udržení řetězové reakce tyto reaktory používají nezpomalené neutrony, tj.: reaktor nemá moderátor. Za této situace je účinný průřez uranu a plutonia pro štěpnou reakci mnohem menší než při štěpení pomalými neutrony a palivo musí proto obsahovat více štěpitelného nuklidu. Používá se proto palivo obohacené na 20 až 50% 239Pu (nebo 235U). Vysoké obohacení vede současně k mnohem intenzivnějšímu uvolňování tepla v aktivní zóně než je tomu u pomalých reaktorů (v každém litru objemu FBR se uvolňuje až desetkrát více tepla než u klasických pomalých reaktorů). Plyn ani voda takové množství tepla nemohou odvádět. (voda navíc zpomaluje neutrony). Proto je chladivem sodík, lehký kov, který je při teplotách nad 100°C tekutý. Sodík má mnohem lepší tepelnou vodivost než voda i mnohem vyšší teplotu varu (téměř 900°C při atmosférickém tlaku).

[editovat] Otázka bezpečnosti

Zásadním problémem sodíku je jeho velká chemická reaktivita s kyslíkem. Musí se proto zajistit co nejbezpečnější oddělení sodíkového okruhu od vody i vzduchu. Sodík ze sekundárního okruhu proudí do parogenerátoru, kde ve třetím okruhu ohřívá vodu na páru.

[editovat] Množivý charakter

Zvláštností rychlých reaktorů s plutoniovým palivem je jejich množivý charakter. Při štěpení 239Pu vzniká totiž více neutronů než v případě uranu (rozštěpením uranu vznikne průměrně přibližně 2,5 nových neutronů, při štěpení plutonia rychlými neutrony jsou to 3,02 nové neutrony). Průměrně dva neutrony se spotřebují na další štěpení a zbytek, což je více než jeden neutron, je zachycen jádry 238U, z nichž se stává 239U, které se transmutacemi mění na plutonium. Proto při provozu těchto reaktorů vzniká více plutonia, než se spotřebuje ke štěpení. Pro zvýšení výtěžku plutonia je aktivní zóna obklopena tzv. plodivou zónou, která sestává z ochuzeného uranu. Díky tomuto jevu si mohou FBR reaktory vyrábět další palivo z tzv.: "vyhořelého paliva" reaktorů typu VVER (Též PWR, či WWER -tj. také jaderná elektrárna Temelín