五千年(敝帚自珍)

主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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家园 钍不是那么好烧的

钍不能裂变,得转化成U233才行,驱动这一转化的裂变物质只能是U235和乏燃料里回收的钚,德国人用的是高浓铀和钍混合1:10燃料,清华也有类似的实验,但是要在工业规模应用还早。钍燃料要解决这一问题最好采用闭式燃料循环,而钍燃料后处理和U233回收流程不成熟,伴生U232有极强伽玛射线的子体,而高温气冷堆由于元件设计的原因基本上就是一次通过循环,经济性强不起来。

高温气冷堆除了提到的球床堆的受热不均造成一回路β辐射水平超设计原因这一原因外还有当时的燃料包覆颗粒技术不成熟的原因,后来尤其是90年代以后的Triso燃料颗粒的裂变气体释放率要低得多。美国人甚高温气冷堆的碳化锆包层效果甚至更好。

高温气冷堆没有采用的主要原因是两个,一个是功率密度低的问题,这可以通过模块化堆芯的低造价和联合循环的高效率(50%以上)来弥补,一个是热交换器破损情况下,水进入一回路引入很大的正反应性和可能导致的石墨燃烧的问题,这也是是最致命的安全问题。

钠堆的问题主要是钠在高温辐照情况下对316不锈钢的腐蚀性(到现在还没解决,尤其对于热交换器和元件包壳)和正空泡反应系数的问题,反应性系数一旦为正就意味着大麻烦——切尔诺贝利事故的一个方面就是冷却剂水的空泡反应性系数计算失误——要避免这一影响堆芯设计就要变得很扁,影响增殖和成本。

关键词(Tags): #高温气冷堆 钍 钠堆
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