RU82916U1 - Импульсный подкритический ядерный реактор - Google Patents
Импульсный подкритический ядерный реактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU82916U1 RU82916U1 RU2008147299/22U RU2008147299U RU82916U1 RU 82916 U1 RU82916 U1 RU 82916U1 RU 2008147299/22 U RU2008147299/22 U RU 2008147299/22U RU 2008147299 U RU2008147299 U RU 2008147299U RU 82916 U1 RU82916 U1 RU 82916U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nuclear
- reactor
- subcritical
- container
- elements
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
-
- 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
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
1. Импульсный подкритический ядерный реактор на пучках тепловых нейтронов, состоящий из камеры для ведения ядерных реакций, заполненной радиоактивным делящимся веществом, расположенной внутри контейнера для ядерной трансмутации элементов, отличающийся тем, что импульсный подкритический ядерный реактор дополнительно снабжен каналами для ввода пучков нейтронов, устройством для перемещения стержня радиоактивного материала и каналами для вывода ионизирующего излучения, при этом контейнер для ядерной трансмутации элементов выполнен виде набора стержней, расположенных вокруг камеры для ведения ядерных реакций, причем указанные стрежни расположены в нескольких контурах и оснащены устройствами для их установки и извлечения. ! 2. Импульсный подкритический ядерный реактор по п.1, отличающийся тем, что контейнер для ядерной трансмутации элементов используется для наработки ядерного топлива, а также для облучения ядерных отходов, образовавшихся в процессе работы реактора.
Description
Изобретение относится к области применения ядерных реакторов и энергетики, а также для ядерной накачки лазеров.
Известен подкритический ядерный реактор, работающий как усилитель энергии ускорителя протонов, электронов или более тяжелых ядер и содержащий ускоритель заряженных частиц, камеру, внутри которой расположена мишень и ядерное топливо. (ФИЗИКА ПОДКРИТИЧЕСКОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА АРБУЗОВ Б.А., 1997 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова) (1) (2).
Реакторы такого типа имеют существенный недостаток, так как в результате облучения мишени высоко энергетическими, заряженными частицами (протонами, электронами, дейтронами) образуются быстрые нейтроны, что приводит к необходимости увеличения концентрации делящегося радиоактивного вещества и не позволяет полностью выжигать ядерное горючее в составе топлива, а в случае замедления нейтронов лишает возможности воспроизводства ядерного топлива, что также приводит к увеличению габаритов реактора и требует первоначальные большие затраты электроэнергии.
Наиболее близким по технологической сущности и принятым за прототип является способ организации ядерных реакций №2007128650/06(031202) и имеющий пучки тепловых нейтронов и слабо обогащенное ядерное горючее и раздельное использование тепловых и быстрых нейтронов.
Недостатком описанной конструкции является отсутствие возможности перегружать наработанное ядерное топливо в активную зону и осуществлять раздельное облучение радиоактивных отходов и ядерного топлива.
Технической задачей и результатом изобретения является импульсный подкритический ядерный реактор использующийся в качестве мощного источника ионизирующего излучения, которое может быть использовано для получения потоков тепловой энергии и генерации ударных волн в подвижной среде, а также в качестве ядерной накачки лазеров.
Это достигается за счет выполнения импульсного подкритического ядерного реактора состоящего из камеры для ведения ядерных реакций, заполненной радиоактивным делящимся веществом, расположенной внутри контейнера для ядерной трансмутации элементов, импульсный подкритический ядерный реактор дополнительно снабжен каналами для ввода пучков нейтронов, устройством для перемещения стержня радиоактивного материала и каналами для вывода ионизирующего излучения, при этом контейнера для ядерной трансмутации элементов выполнен виде набора стержней, расположенных вокруг камеры для ведения ядерных реакций, причем указанные стрежни расположены в нескольких контурах и оснащены устройствами для их установки и извлечения. Контейнер для ядерной трансмутации элементов используется для наработки ядерного топлива, а также для облучения ядерных отходов, образовавшихся в процессе работы реактора
На фиг.1 показан продольный разрез реактора по вертикали а на фиг.2 продольный разрез по горизонтали и фиг.3 общий вид, в подкритический ядерный реактор по каналам 1 подают пучки медленных нейтронов к стержню 2, состоящему из смеси 235U или 239Рu и 238U в пропорциях: 85% 238U-15%235U и расположенному внутри камеры для ведения ядерных реакций 3, камера расположена внутри контейнера для ядерной трансмутации элементов 4, внутри контейнера установлены в несколько рядов стержни 5 таких же размеров, как стержень, который установлен в камере для ядерных реакций и состоящие из 238U и снабженных устройством для установки и извлечения стержней 6. Стержень установлен в устройство для подачи стержней 7 а быстрые нейтроны 8 направляют в контейнера для ядерной трансмутации элементов, ядра образующиеся при делении и ионизирующее излучение 9 выводят из реактора дл дальнейшего использования. Робота реактора осуществляется следующим образом в
камеру для ведения ядерных реакций перемещает стержень 2 вдоль оси к точке пересечения пучков тепловых нейтронов, благодаря большой вероятности захвата тепловыми нейтронами ядрами 235U или 239Рu происходит постепенное полное выгорание ядерного радиоактивного делящегося вещества, скорость которого зависит от плотности нейтронов в пучках и соответствует мощности реактора. Так, при мощности в 1 МВт составит 3·1016 актов деления в секунду. Так в процессе деления ядер 235U или 239Рu образуются быстрые нейтроны 8, которые не участвуют в процессе деления ядер в стержне в камере для ведения ядерных реакций и вылетают из камеры и попадают в контейнер для ядерной трансмутации элементов, где они захватываются ядрами, например 238U и в результате ядерных реакций
образуется 239Pu, который накапливается в стержнях и, когда концентрация Плутония в стержнях достигает 10% - 15%, могут перемесить в устройство для подачи стержней 7, который подается в камеру для ведения ядерных реакций, а стержень с выгоревшим топливом устанавливается на место извлеченного стержня в контейнере для ядерной трансмутации элементов, где происходит облучение радиоактивных отходов, которые с большой вероятностью участвуют в реакциях с нейтронами, в результате которых наиболее опасные продукты деления со средним временем жизни пережигаются, то есть либо переходят в устойчивые изотопы, либо, наоборот, в очень нестабильные, которые быстро распадаются. А ионизирующее излучение и осколки деления 9 выводятся из реактора и подают в устройства такие как кольцевой генератор или для ядерной накачки лазеров.
Импульсный подкритический ядерный реактор в сочетаний с нейтронным каскадным умножителем (№2007128682) и кольцевым генератором (№2008134665) образуют компактное энергосиловое устройство, предназначено для различных видов транспорта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вальтер А.К., Залюбовский И.И. Ядерная физика. Харьков: Основа, 1991.
2. Воронько В.А. и др. // Атом. энергия. 1990. Т. 68. С.449; 1991. Т. 71. С.563.
Claims (2)
1. Импульсный подкритический ядерный реактор на пучках тепловых нейтронов, состоящий из камеры для ведения ядерных реакций, заполненной радиоактивным делящимся веществом, расположенной внутри контейнера для ядерной трансмутации элементов, отличающийся тем, что импульсный подкритический ядерный реактор дополнительно снабжен каналами для ввода пучков нейтронов, устройством для перемещения стержня радиоактивного материала и каналами для вывода ионизирующего излучения, при этом контейнер для ядерной трансмутации элементов выполнен виде набора стержней, расположенных вокруг камеры для ведения ядерных реакций, причем указанные стрежни расположены в нескольких контурах и оснащены устройствами для их установки и извлечения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008147299/22U RU82916U1 (ru) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Импульсный подкритический ядерный реактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008147299/22U RU82916U1 (ru) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Импульсный подкритический ядерный реактор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU82916U1 true RU82916U1 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=41020653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008147299/22U RU82916U1 (ru) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Импульсный подкритический ядерный реактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU82916U1 (ru) |
-
2008
- 2008-12-01 RU RU2008147299/22U patent/RU82916U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0725967B1 (en) | An energy amplifier for "clean" nuclear energy production driven by a particle beam accelerator | |
US20080232533A1 (en) | High flux sub-critical reactor for nuclear waste transmulation | |
Nema | Application of accelerators for nuclear systems: accelerator Driven System (ADS) | |
Zelinsky et al. | NSC KIPT neutron source on the base of subcritical assembly driven with electron linear accelerator | |
Aksenov et al. | On the limit of neutron fluxes in the fission-based pulsed neutron sources | |
WO2019168030A1 (ja) | 核融合システム、核融合方法、長寿命核分裂生成物の核種変換短寿命化処理システム及び長寿命核分裂生成物の核種変換短寿命化処理方法 | |
JP6682505B2 (ja) | 高速核分裂原子炉および核分裂原子炉の操作方法 | |
Hugenschmidt et al. | Monoenergetic positron beam at the reactor based positron source at FRM-II | |
Voronin et al. | Dense plasma source development and jet injection in Globus-M | |
RU82916U1 (ru) | Импульсный подкритический ядерный реактор | |
CN1421037A (zh) | 用过的原子核废料裂变产生的能量 | |
JPH08146175A (ja) | 未臨界型原子炉 | |
JPH0886893A (ja) | 完全燃焼型原子炉 | |
Golovkina et al. | Power plant based on subcritical reactor and proton linac | |
KR101885495B1 (ko) | 방사성 폐기물의 처리 방법 | |
US9613726B2 (en) | Systems and methods for reducing the storage time of spent nuclear fuel | |
Kovalenko et al. | Neutron source based on the multifunctional accelerator complex of the NSC KIPT | |
Akkaya et al. | Investigation of new generation accelerator driven subcritical reactor system (ADS) in nuclear energy production | |
Baramsai et al. | NASA's New Shortcut to Fusion Power: Lattice Confinement Fusion Eliminates Massive Magnets and Powerful Lasers | |
Umasankari et al. | Types of nuclear reactors | |
Koshkarev et al. | Use of the electronuclear method in power generation | |
RU159923U1 (ru) | Коллайдерный генератор нейтронов | |
Hora et al. | Nuclear energy without radioactivity | |
Winterberg | Inertial fusion-assisted production of Plutonium 238 | |
Hugenschmidt et al. | Intense positron source at the Munich research reactor FRM-II |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111202 |