Российские ученые разработали модель гибридного ядерного реактора с низким уровнем радиоактивных отходов

Новосибирск. 17 сентября. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Всероссийского научно-исследовательского института технической физики им.Е.И.Забабахина (ВНИИТФ), Томского политехнического университета и Института ядерной физики им.Г.И.Будкера разработали модель гибридного ториевого реактора, сообщает пресс-служба ИЯФ.

В качестве источника дополнительных нейтронов используется высокотемпературная плазма, удерживаемая в длинной (открытой) магнитной ловушке.

"Среди преимуществ такого гибридного реактора по сравнению с используемыми сейчас ядерными реакторами можно отметить умеренную мощность, относительно небольшие размеры, высокую безопасность при эксплуатации и низкий уровень радиоактивных отходов", - говорится в сообщении.

Отмечается, что когда в плазме генерируются нейтроны, дополнительно поступающие в ядерный реактор, появляется возможность заменить до 95% часть используемого в качестве топлива делящегося урана на неделящийся торий.

В отличие от урана торий представлен в природе практически одним изотопным состоянием, и поэтому он легко и с малыми затратами выделяется из природного сырья.

При поглощении нейтронов изотоп тория-232 превращается в изотоп урана-233, который хорошо делится тепловыми нейтронами, по количеству выделяемой энергии эта реакция сопоставима с реакцией, используемой в ядерных реакторах с урановым топливным циклом.

В такой гибридной энерговыделяющей установке при прекращении поступления дополнительных нейтронов от внешнего источника ядерные реакции деления сразу же затухают.

Ученые ИЯФ, ТПУ и ВНИИТФ предложили концепцию компактного гибридного реактора с открытой магнитной ловушкой для плазмы - такие устройства были разработаны именно в ИЯФ.

По расчетам ученых, топливный цикл проектируемой установки составит 3 тыс. эффективных суток (эффективные сутки - это 24 часа работы при 100% уровне мощности). По истечении этого срока блоки с выгоревшим топливом заменяются на свежие, и реактор готов к новому топливному циклу.

Стартовый состав ядерного топлива выбран так, что в течение всего периода работы размножающие характеристики реактора позволят эксплуатировать его на проектном уровне мощности при соблюдении всех требований безопасности.

Ученые также рассматривают возможность создания экспериментального стенда на реакторной площадке ТПУ, который будет состоять из ториевой топливной сборки и нейтронного источника на основе инженерно-технических решений, уже реализованных на открытых ловушках ИЯФ.

Использовать для удержания плазмы открытые, то есть незамкнутые магнитные ловушки для плазмы при проведении управляемой термоядерной реакции предложил еще в 1950-е гг. основатель ИЯФ Гирш Будкер. Устройство получило название "пробкотрон Будкера" - технически более простой и надежный способ по сравнению с традиционным, так называемым "токамаком", в котором плазма имеет форму бублика (тора).