快中子增殖反应堆-优点和缺点

快中子增殖反应堆-核电站反应堆

这种反应堆被设计成生产比消耗(钍钍232)更多的裂变材料(钚)。快中子增殖反应堆是一个小容器，在里面保存所需的数量(对应于临界质量)的浓缩铀或钚，不需要减速剂。可裂变燃料芯被一层肥沃物质(U-238或Th- 232)所包围。

可育物质(U-238或Th-232)吸收由U-235裂变产生的中子，并分别产生裂变物质Pu-239或U-233。使用了两个热交换器。反应堆堆芯由液态金属(钠或钾)冷却。在第二个热交换器中，冷却剂仍然是液态钠/钾，它将热量传递给给水以产生蒸汽。

这就防止了钠-水与放射性钠发生反应的可能性。

在快中子增殖反应堆中，中子屏蔽是由硼、轻水、油或石墨提供的。伽马射线屏蔽是通过铅、掺有磁铁矿或钡的混凝土等来实现的。

快堆的核心需要高浓缩(超过10%的裂变物质)。为了降低燃油成本的影响，必须采用高额定值。核心由30%的燃料，50%的冷却剂和20%的罐头和结构材料按体积组成。

快中子增殖反应堆的功率密度比普通反应堆要高得多。因此，液态钠是一种有效的冷却剂，不会调节中子，它被用来带走堆芯产生的热量。使用液态钠时的效率约为42%，而使用其他冷却剂时的效率约为28%。

快堆反应器技术的一个重要优势是，它可以利用钍(作为可再生材料)转化为U-233，一种裂变同位素。这给印度带来了巨大的希望，因为我们拥有世界上最大的钍矿藏之一——在喀拉拉邦和奥里萨邦戈帕尔普尔查塔普尔海岸的沙丘形式，约45万吨。

裂变反应堆堆芯的典型功率密度(MW/m)为:气冷0.53;高温气冷7.75;重水18.0;沸水29.0;增压水54.75和快增殖反应堆760.0。

热中子增殖反应堆和快中子增殖反应堆的比较:

与快中子增殖反应堆相比，热中子反应堆有以下优点和缺点:

优点:

1.单位体积的堆芯或单位面积的燃料表面产生的热量较少。

2.易于控制。

3.更大的固有安全性。

缺点:

1.当燃料使用铀时，从中子经济的观点来看，燃料的选择受到严重的限制。

2.更大的体积和重量的反应堆，每单位功率。

3.消耗的裂变材料比自动替换的要多。

快中子增殖反应堆可以将更肥沃的材料转化为裂变材料，因此，净燃料消耗要少得多。事实上，生产的裂变材料比消耗的要多(快增殖反应堆)。