RU2004111795A - Способ и устройство для ядерного превращения радиоактивных отходов - Google Patents
Способ и устройство для ядерного превращения радиоактивных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2004111795A RU2004111795A RU2004111795/06A RU2004111795A RU2004111795A RU 2004111795 A RU2004111795 A RU 2004111795A RU 2004111795/06 A RU2004111795/06 A RU 2004111795/06A RU 2004111795 A RU2004111795 A RU 2004111795A RU 2004111795 A RU2004111795 A RU 2004111795A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- radioactive waste
- nuclear
- circulation
- circulating
- Prior art date
Links
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 3
- 230000004992 fission Effects 0.000 claims 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 3
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 claims 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/30—Subcritical reactors ; Experimental reactors other than swimming-pool reactors or zero-energy reactors
- G21C1/306—Irradiation loops
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
- G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/30—Subcritical reactors ; Experimental reactors other than swimming-pool reactors or zero-energy reactors
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
- G21G1/00—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes
- G21G1/04—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators
- G21G1/06—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators by neutron irradiation
- G21G1/08—Arrangements for converting chemical elements by electromagnetic radiation, corpuscular radiation or particle bombardment, e.g. producing radioactive isotopes outside nuclear reactors or particle accelerators by neutron irradiation accompanied by nuclear fission
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Claims (16)
1. Способ ядерного превращения в ядерной установке радиоактивных отходов, содержащих долгоживущие радиоизотопы, в частности изотопы плутония и/или изотопы минорных актиноидов и/или продукты деления, путем введения радиоактивных отходов в циркулирующую среду, предпочтительно состоящую из расплавленных солей; циркуляции содержащей радиоактивные отходы среды внутри системы, оборудованной теплообменником, и облучения упомянутой среды нейтронным излучением в по меньшей мере одной секции упомянутой системы, тем самым осуществляя ядерное превращение долгоживущих радиоизотопов, присутствующих в радиоактивных отходах, в радиоизотопы с меньшим периодом полураспада или в стабильные изотопы; и последующего отделения по меньшей мере одной составляющей результирующих продуктов ядерного превращения, отличающийся тем, что циркуляцию радиоактивных отходов осуществляют в ходе последовательных циклов внутри трех или более, предпочтительно пяти, циркуляционных систем, охватывающих одна другую и технически отделенных друг от друга по потокам; облучение циркулирующих радиоактивных отходов осуществляют нейтронными излучениями с энергетическим спектром, различным в каждой циркуляционной системе, посредством функционирования физически объединенной в реактор совокупности облучаемых секций упомянутых циркуляционных систем в режиме ядерного реактора или возбуждаемой ускорителем подкритической системы, причем нейтронное излучение самого мягкого спектра предпочтительно используют в циркуляционной системе, загружаемой по порядку первой, а нейтронное излучение наиболее жесткого спектра предпочтительно используют в циркуляционной системе, загружаемой содержащей радиоактивные отходы средой по порядку последней из систем, технически отделенных друг от друга по потокам.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одну часть нейтронного излучения генерируют с помощью мишени, облучаемой протонным или электронным пучком, исходящим из ускорителя элементарных частиц.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют мишень, содержащую по меньшей мере один материал из свинца и висмута или саму циркулирующую среду, содержащую радиоактивные отходы.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят периоды релаксации между по меньшей мере двумя последовательными циклами циркуляции и облучения, выполняемыми в индивидуальных циркуляционных системах.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в по меньшей мере одной облучаемой секции с помощью замедлителя получают нейтроны теплового спектра.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве циркулирующей среды используют расплав по меньшей мере одной фторидной соли и/или хлоридной соли.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что расплавленную соль, образующую циркулирующую среду, выбирают из группы, состоящей из NaF, ZrF4, BeF2 или LiF.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение по меньшей мере одной составляющей продуктов ядерного превращения осуществляют перед перекачиванием циркулирующей среды из одной циркуляционной системы в последующую циркуляционную систему.
9. Устройство для ядерного превращения радиоактивных отходов, содержащих долгоживущие радиоизотопы, в частности изотопы плутония и/или изотопы минорных актиноидов и/или продукты деления, содержащее в качестве источника нейтронов для ядерного превращения ядерный реактор или подкритическую систему, возбуждаемую ускорителем и предпочтительно содержащую мишень, а также дополнительно содержащее циркуляционную систему, облучаемую нейтронным излучением, генерируемым упомянутым источником нейтронов, причем упомянутая циркуляционная система оборудована теплообменником и способна вмещать циркулирующую среду, предпочтительно расплавленную соль, содержащую упомянутые радиоактивные отходы, отличающееся тем, что ядерный реактор или возбуждаемая ускорителем подкритическая система имеет три или более реакторные зоны (1, 2, 3), охватывающие одна другую и технически отделенные друг от друга по потокам, но нейтроно-физически образующие единое целое, причем каждая реакторная зона (1, 2, 3) соединена с циркуляционной системой, независимой от остальных циркуляционных систем и имеющей теплообменник (9, 20), а также в определенных случаях циркуляционный насос (10, 21) и расширительный бак (5, 16, 27); и, кроме того, реакторная зона (1), принимающая содержащую радиоактивные отходы среду по порядку первой, расположена дальше от, а реакторная зона (3), принимающая содержащую радиоактивные отходы среду по порядку последней, расположена ближе к центральной оси ядерного реактора или возбуждаемой ускорителем подкритической системы.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что реакторные зоны (1, 2, 3) расположены внутри реакторного пространства, окруженного общей оболочечной конструкцией (39), и отделены друг от друга перегородками (37, 38).
11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что реакторные зоны (1, 2, 3) окружают друг друга по коаксиальной схеме расположения.
12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что расширительные баки (5, 16, 27) соединены с соответствующими реакторными зонами (1, 2, 3) через восходящие трубы (4, 15, 26).
13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что расширительные баки (5, 16, 27) установлены на реакторе и непосредственно соединены с соответствующими реакторными зонами (1, 2, 3).
14. Устройство по п.9, отличающееся тем, что расширительные баки (5, 16, 27) имеют газоотводные трубы (7, 18, 29) для удаления газообразных продуктов деления.
15. Устройство по п.9, отличающееся тем, что мишень выполнена из свинца и/или висмута и/или самой циркулирующей среды, содержащей радиоактивные отходы.
16. Устройство по п.9, отличающееся тем, что по меньшей мере одна реакторная зона (1, 2, 3) содержит замедлитель.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HUP0103762 | 2001-09-20 | ||
HU0103762A HU226177B1 (en) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | Method for transmutation of radioactive wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004111795A true RU2004111795A (ru) | 2005-03-27 |
Family
ID=89979700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004111795/06A RU2004111795A (ru) | 2001-09-20 | 2002-09-19 | Способ и устройство для ядерного превращения радиоактивных отходов |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050013397A1 (ru) |
EP (1) | EP1428226B1 (ru) |
JP (1) | JP2005503568A (ru) |
AT (1) | ATE422095T1 (ru) |
CA (1) | CA2461102A1 (ru) |
DE (1) | DE60231048D1 (ru) |
HU (1) | HU226177B1 (ru) |
RU (1) | RU2004111795A (ru) |
WO (1) | WO2003025951A1 (ru) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005001849A1 (fr) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Eremeev, Petr Igorevich | Procede de prise en charge du combustible nucleaire epuise |
WO2009043081A1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-09 | Nokuta Pty Ltd | Method and apparatus for performing a chemical reaction |
US20090238321A1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Areva Np Inc. | Nuclear power plant with actinide burner reactor |
JP5522427B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2014-06-18 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | 長寿命核分裂生成物を短寿命核種へ変換する方法 |
JP2013519094A (ja) * | 2010-02-04 | 2013-05-23 | ジェネラル アトミックス | モジュール式核分裂廃棄物転換炉 |
US8983017B2 (en) * | 2010-08-31 | 2015-03-17 | Texas A&M University System | Accelerator driven sub-critical core |
US10878969B2 (en) * | 2011-09-21 | 2020-12-29 | Armin Huke | Dual fluid reactor |
CN104167228B (zh) * | 2013-05-15 | 2017-11-24 | 董沛 | 熔盐堆圆柱形隔板式主容器 |
CA2911525A1 (en) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Martin A. Stuart | Dielectric wall accelerator utilizing diamond or diamond like carbon |
JP5614821B1 (ja) * | 2013-09-24 | 2014-10-29 | 株式会社京都ニュートロニクス | ウラン233製造方法、トリウム核燃料製造方法、医療用ラジオアイソトープ製造方法、及び、医療用ラジオアイソトープ製造用ターゲットプレート製造方法 |
US10504630B2 (en) | 2014-01-22 | 2019-12-10 | Robert F. Bodi | Method and system for generating electricity using waste nuclear fuel |
CN106158052B (zh) * | 2015-03-18 | 2018-06-29 | 董沛 | 同心球面隔板式球形主容器 |
JP6106892B2 (ja) * | 2015-03-20 | 2017-04-05 | 株式会社東芝 | 放射性廃棄物の処理方法 |
AU2019335375A1 (en) * | 2018-09-05 | 2021-04-22 | Tae Technologies, Inc. | Systems and methods for electrostatic accelerator driven neutron generation for a liquid-phase based transmutation |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5160696A (en) * | 1990-07-17 | 1992-11-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for nuclear transmutation and power production using an intense accelerator-generated thermal neutron flux |
EA200100079A1 (ru) * | 1998-06-26 | 2001-10-22 | Пол М. Браун | Обработка радиоактивных отходов посредством стимулированного радиоактивного распада |
US6233298B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-05-15 | Adna Corporation | Apparatus for transmutation of nuclear reactor waste |
-
2001
- 2001-09-20 HU HU0103762A patent/HU226177B1/hu unknown
-
2002
- 2002-09-19 DE DE60231048T patent/DE60231048D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-19 CA CA002461102A patent/CA2461102A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-19 JP JP2003529482A patent/JP2005503568A/ja not_active Withdrawn
- 2002-09-19 WO PCT/HU2002/000091 patent/WO2003025951A1/en active Application Filing
- 2002-09-19 RU RU2004111795/06A patent/RU2004111795A/ru not_active Application Discontinuation
- 2002-09-19 AT AT02775009T patent/ATE422095T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-09-19 US US10/490,033 patent/US20050013397A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-19 EP EP02775009A patent/EP1428226B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1428226B1 (en) | 2009-01-28 |
HU0103762D0 (en) | 2001-11-28 |
JP2005503568A (ja) | 2005-02-03 |
ATE422095T1 (de) | 2009-02-15 |
DE60231048D1 (de) | 2009-03-19 |
US20050013397A1 (en) | 2005-01-20 |
HUP0103762A2 (hu) | 2003-06-28 |
WO2003025951A1 (en) | 2003-03-27 |
CA2461102A1 (en) | 2003-03-27 |
EP1428226A1 (en) | 2004-06-16 |
HU226177B1 (en) | 2008-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2004111795A (ru) | Способ и устройство для ядерного превращения радиоактивных отходов | |
JP6504683B2 (ja) | 放射能消滅用原子炉システム | |
JP2001264487A (ja) | 核分裂性物質および非核分裂性物質の核変換装置 | |
JPH07239397A (ja) | 核融合を利用した放射性廃棄物の消滅処理方法 | |
CN112269203B (zh) | 剂量场分析方法及其装置 | |
JP2003057392A (ja) | 高エネルギ発生方法及び装置 | |
Takahashi et al. | Concepts of accelerator based transmutation systems | |
Strategy | Contribution of the European Commission to a European strategy for HLW management through partitioning & transmutation | |
JP2959973B2 (ja) | 完全燃焼型原子炉 | |
Şarer et al. | Monte Carlo studies in accelerator-driven systems for transmutation of high-level nuclear waste | |
Salvatores et al. | The''spin''program at CEA-Transmutation aspects | |
Gudowski | Nuclear waste management. Status, prospects and hopes | |
JP2000284096A (ja) | 放射性同位元素製造方法及びその製造装置 | |
US4362689A (en) | Production of hydrogen-based gaseous fuel | |
JP2000321390A (ja) | 未臨界炉 | |
Milosevic et al. | An analysis of spent fuel characteristics for reactor RA spent fuel elements | |
Bakır et al. | Medical Radioisotope Production in a Power‐Flattened ADS Fuelled with Uranium and Plutonium Dioxides | |
Brolly et al. | Concept of a small-scale electron accelerator driven system for nuclear waste transmutation: part 2. Investigation of burnup | |
RU2212072C2 (ru) | Способ трансмутации радиоактивных отходов и устройство для его осуществления | |
Reinig et al. | CALIFORNIUM-252: A NEW NEUTRON SOURCE FOR ACTIVATION ANALYSIS¹ | |
RU2176114C2 (ru) | Управляемый источник ядерной энергии комбинированного типа совместного использования реакций деления тяжелых атомных ядер и низкотемпературного ядерного синтеза | |
Dawson | Nonenergy applications for fusion | |
RU2542740C1 (ru) | Ядерный реактор для сжигания трансурановых химических элементов | |
KR100377676B1 (ko) | 핵확산 저항형 청정 안전로 | |
JPH0638119B2 (ja) | 放射性廃棄物の消滅処理装置及び消滅処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA93 | Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination) |
Effective date: 20051011 |