Техника - молодёжи 2009-11, страница 38

Сделано в России

ZD09 N11 ТМ

В «Стратегии» ничего не говорится о разработке специальных реакторов-«мусорщиков» и электроядерных установок (ЭЛЯУ) с подкритическим бланке-том (бланкет — часть ядерного реактора, содержащая воспроизводящий материал и предназначенная для получения в ней вторичного ядерного топлива) для ядерной трансмутации ДРАО с целью снижения их количества. В работах специалистов ГНЦ РФ ИТЭФ показано, что возможно осуществить эффективную трансмутацию младших актинидов и ряда долгоживущих радионуклидов в спектре быстрых нейтронов в высокопоточном реакторе-«мусорщике» или бланкете ЭЛЯУ. Однако эти работы практически свёрнуты.

С точки зрения ядерной безопасности и эффективного использования термоядерно

го топлива, энергетические термоядерные установки на основе дейтсрий-тритиевого топливного цикла представляют собой революционное направление (если будут доказаны заявленные их характеристики), и по этой причине они предпочтительнее ядерных реакторов деления. В настоящее время в Ядерном центре « Кадараш >> во Франции сооружается демонстрационная термоядерная установка ИТЭР. Однако сейчас трудно прогнозировать результаты пробной эксплуатации установки ИТЭР вследствие исключительно высокой сложности проблемы (заметим, что стадия НИР длится уже около 60 лет). Па установке ИТЭР необходимо будет проверить ряд основных характеристик, в частности процессы нагрева электромагнитным полем электронов и передачу ими энергии ионам исходных ядер

Ядерное топливо (тепловыделяющие сборки РБМК). Цех сборки ТВС. Машиностроительный завод (Корпорация «ТВЭЛ»). г. Электросталь

Ядерное топливо для реакторов на быстрых нейтронах (ЬИ). Цех сборки ТВС. Машиностроительный завод (Корпорация «ТВЭЛ»), г.Электросталь

синтеза, охлаждение электронов продуктами синтеза, высаживание термоядерной энергии па внутреннюю стенку A3, эффективность теплового цикла и т.д.

В последнее время появилась новая оригинальная идея совмещения реакций деления и термоядерных реакций. Известно, что эффект взаимного усиления реакций деления и синтеза впервые был успешно реализован в водородной бомбе. Сотрудник Института стали Л.А. Ирдын-чеев предложил идею и провёл расчётное обоснование энергетического реактора резоиапсно-динамического деления (ЭРРДД), в активной зоне которого происходит совмещение реакций деления и синтеза и одновременно резонансно-динам и чес кое взаимодействие нейтронов и делящихся ядер. Происходит это в результате того, что активная зона, представляющая собой открытую магнитную ловушку, содержит ионы делящегося вещества (ДВ) и ионы дейтерия или три

тия, которые вращаются с помощью магнитного ноля. Их вращение со скоростью, соответствующей резонансным уровням плутония или урана-233, даст возможность увеличить на много порядков скорости ядерных реакций и, соответственно, уменьшить значение необходимой критической массы ДВ (резонансный эффект). Для реализации этой идеи необходимо вращать ионы ДВ со скоростями от 12 до 70 км/с! Как показали предварительные опыты, технически это достижимо. За счёт вращения также увеличиваются скорости ядерных реакций взаимодействия тепловых нейтронов с ядрами ДВ (динамический эффект). Кроме того, происходит цен-т]х>бежное разделение ионов ДВ и ионов дейтерия (трития), что приводит к появлению нового явления, заключающегося в том, что реакции деления ДВ будут протекать на периферии ловушки, вблизи её внутренней стенки, а реакции синтеза лёгких ионов дейтерия или трития — в её приосевой области. Кроме тою, можно воспользоваться энергией продуктов деления ДВ для нагрева ионов дейтерия или трития и инициирования термоядерной реакции путём бесконтактной магнитно-звуковой передачи энергии. Такое объединение в активной зоне ядерных реакций деления и синтеза позволит снизить массу ДВ в предлагаемом энергетическом реакторе резонансно-динамического деления с электрической мощностью 1 ГВт(э) /[О примерно 500 г и менее по сравнению с массой ядерного топлива в современных АЭС. Однако в ЭРРДД с очень интересной физикой имеются очень много нерешённых и неясных проблем, которые требует проведения комплекса расчётных и экспериментальных исследований. «Но игра стоит свечЫП

Геннадий КИСЕЛЁВ,

д.т.н., ГНЦ РФ ИТЭФ им. А.И. Алиханова ■ фотографии atomfoto.ru

ЗБ