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Obamot schrieb:Es hängt alles vom Kraftstoff ab (
Wenn Sie bleifreies "BP_2487" nehmen, machen Sie sich keine Sorgen, es ist beschränkt! Aber mit einem weiteren Oktan-Isotopen-Grad (der "2488") riskiert Ihre Mühle den "ausbrennen"(
... und dort ist es obligatorisch Blei-Sinker im ganzen Haus, Bleischürze hinter Ihrer Tastatur und mögliche Störungen des Netzwerks durch Link Ja-Feed ...! (
Diese Technologie hat gegenüber anderen Konstruktionen erhebliche Vorteile. A priori werden alle Kritikpunkte der Nuklearindustrie beseitigt oder erheblich reduziert, nämlich Sicherheit, Abfall und geringe Brennstoffreserven. Es gibt kein großes technisches Hindernis, aber viele theoretische oder experimentelle Elemente müssen im industriellen Maßstab bestätigt werden.
Das sicherste Reaktorkonzept [Bearbeiten]
Salzschmelze-Reaktoren erfüllen alle Sicherheitsanforderungen der forum Generation IV. Laut Victor Ignatiev, einem Physiker am Kurchatov-Institut in Moskau, "Der Thorium-Salzschmelze-Reaktor erfüllt alle Kriterien für Sicherheitsgarantien."2. Kein anderes getestetes Reaktorkonzept garantiert ein so hohes Maß an Sicherheit. Das Unfallrisiko wird ebenso wie die Folgen erheblich reduziert. Die Sicherheit des Reaktors basiert auf den Gesetzen der Physik (Schwerkraft, Wärmeleitung) und nicht mehr auf Geräten, die wahrscheinlich zerstört werden oder ausfallen.
Rampenunfälle mit Dampfexplosion wie in Tschernobyl sind in einem Salzschmelze-Reaktor nicht möglich. Die Konstruktion des Reaktors vermeidet ein Durchgehen, indem ein negativer Vakuumkoeffizient sichergestellt wird. Das Fehlen von unter Druck stehendem Wasser beseitigt die Explosionsgefahr eines Dampfgases und von Wasserstoff. Das Problem der Variation der Reaktivität aufgrund der moderierenden Wirkung von Wasser wird ebenfalls beseitigt.
Im Falle eines Unfalls können die Herzen innerhalb von Minuten entleert werden. Eine Salzkappe wird permanent von einer kalten Quelle gefroren gehalten; Bei einem Ausfall der Zentraleinheit schmilzt die Wärme des umgebenden Salzes, das Salz fließt dann durch die Schwerkraft in einen Tank, der eine Kaltabschaltung durch thermische Konvektion ermöglicht. Ein Kraftstoffschmelzunfall wie in Fukushima oder Three Mile Island wird dann unmöglich. Dieses System ermöglicht es auch, den Reaktor neu zu starten, sobald der Rest der Anlage repariert wurde.
Die Fluorsalze sind trotz der hohen Temperatur und der intensiven Radioaktivität chemisch und mechanisch stabil. Fluor verbindet sich ionisch mit praktisch allen Spaltprodukten (nur Tritium kann entweichen), wodurch praktisch jede Ausbreitung der Verschmutzung vermieden wird, selbst wenn ein Eindämmungsbruch auftritt. Die Online-Wiederaufbereitung ermöglicht es, diesen Abfall dauerhaft zu beseitigen, der Kraftstoff bleibt relativ sauber. Selbst im Falle eines Unfalls ist eine Ausbreitung in die Biosphäre unwahrscheinlich. Die Salze reagieren sehr wenig mit Luft und lösen sich sehr schlecht in Wasser, es besteht keine Gefahr eines unkontrollierbaren Feuers wie bei einem Natriumreaktor. Die durch das Salz gebildete Eindämmungsbarriere wird durch einen möglichen Ausfall des Restes der Anlage nicht beeinträchtigt. Selbst im Falle einer freiwilligen Zerstörung des Tanks (Bombardierung, Angriff) bleiben die radiologischen Folgen sehr begrenzt und ohne Vergleich mit einem Angriff des gleichen Typs in einem Festbrennstoffreaktor.
Es gibt keinen Hochdruckdampf im Kern, sondern geschmolzene Niederdrucksalze. Das Risiko von Dampfexplosionen ist ausgeschlossen, und der Reaktor benötigt keinen Tank mehr, der Drücken in der Größenordnung von 70 bis 150 bar standhalten kann, wie dies bei Druckwasserreaktoren der Fall ist. Stattdessen reicht ein gegen niedrigen Druck beständiger Tank aus, um die geschmolzenen Salze aufzunehmen. Um Hitze und Korrosion zu widerstehen, ist das Metall des Tanks eine exotische Legierung (Hastelloy-N) auf Nickelbasis. (Entgegen der landläufigen Meinung ist nicht geschmolzenes Salz bei hoher Temperatur ätzend, sondern bestimmte Spaltprodukte wie Tellur und Selen, die sich an den Metallwänden des Primärkreislaufs des RSF ablagern und Versprödung verursachen Korngrenzen.) Die für den Bau des Reaktors erforderlichen Legierungsmengen werden reduziert, der Aufbau einfacher und die Kosten niedriger.
Ausreichende Brennstoffe für Jahrtausende [Bearbeiten]
Das RSF ist das einzige System, das es ermöglicht, den auf Thorium basierenden Kernbrennstoffkreislauf effizient zu nutzen. Dieser Brennstoff ist in Mengen erhältlich, die 500-mal höher sind als Uran 235 aus konventionellen Reserven. Die geschätzten Thoriumreserven3 reichen aus, um den gesamten Energiebedarf der Menschheit mit einem Verbrauch zu decken, der mindestens 500 Jahre lang mit dem der USA vergleichbar ist. 500 t Thorium würden ausreichen, um die USA für ein Jahr zu versorgen. Es gibt Ablagerungen auf dem Mond. Es ist zu beachten, dass diese Reserven erst entdeckt wurden, nachdem nicht explizit auf Thorium, sondern auf Seltene Erden, bei denen Thorium ein Extraktionsabfall ist, gesucht wurde.
RSFs mit schnellem Spektrum sind auch bei der Verwendung von Plutonium sehr effektiv und könnten in einem U238 / P239-Züchter eingesetzt werden. In diesem Fall belaufen sich die Reserven auf Tausende von Jahren, nur wenn sich die Vorräte an abgereichertem Uran 50 Jahre lang angesammelt haben. Durch die Mobilisierung unkonventioneller Reserven (marines Uran) betragen die Reserven mehrere Millionen Jahre (4 Milliarden Jahre Reaktoren).
Viele der Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in den kommenden Jahrzehnten werden darauf abzielen, diese Probleme zu beheben, da einige davon gelöst oder ihre Auswirkungen verringert werden können. Es ist auch wahrscheinlich, dass neue Probleme auftreten, die möglicherweise behoben werden oder nicht.
Wenig Entwicklung im Vergleich zu den meisten Gen IV-Designs - vieles ist unbekannt.
Sie müssen eine Chemiefabrik vor Ort betreiben, um das Kerngemisch zu verwalten und Spaltprodukte zu entfernen.
Lithiumhaltige Salze verursachen eine signifikante Tritiumproduktion (vergleichbar mit Schwerwasserreaktoren), selbst wenn reines 7Li verwendet wird.
Wahrscheinlich müssen regulatorische Änderungen vorgenommen werden, um radikal unterschiedliche Designmerkmale zu berücksichtigen.
Korrosion kann über viele Jahrzehnte des Reaktorbetriebs auftreten und problematisch sein
Der Thoriumbrennstoffkreislauf ist ein Kernbrennstoffkreislauf, der das natürlich reichlich vorhandene Isotop von Thorium 232Th als fruchtbares Material verwendet. Im Reaktor wird 232Th in das spaltbare künstliche Uranisotop 233U umgewandelt, das der Kernbrennstoff ist. Im Gegensatz zu natürlichem Uran enthält natürliches Thorium nur Spuren von spaltbarem Material (wie 231Th), die nicht ausreichen, um eine Kernkettenreaktion auszulösen. Zusätzliches spaltbares Material oder eine andere Neutronenquelle sind erforderlich, um den Kraftstoffkreislauf einzuleiten. In einem mit Thorium betriebenen Reaktor absorbiert 232Th schließlich Neutronen, um 233U zu produzieren. Dies entspricht dem Prozess in Uranreaktoren, bei dem fruchtbares 238U Neutronen absorbiert, um spaltbares 239Pu zu bilden. Abhängig von der Auslegung des Reaktors und des Brennstoffkreislaufs erzeugte der 233U entweder in situ Spaltungen oder wird chemisch vom verwendeten Kernbrennstoff getrennt und zu neuem Kernbrennstoff geformt
Die Anwendung von Thorium als Kernbrennstoff ist insbesondere für Festbrennstoffreaktoren mit mehreren Herausforderungen verbunden:
Im Gegensatz zu Uran enthält natürliches Thorium keine spaltbaren Isotope. Spaltbares Material, im Allgemeinen 233U, 235U oder Plutonium, muss hinzugefügt werden, um Kritikalität zu erreichen. Dies erschwert zusammen mit der hohen Sintertemperatur, die zur Herstellung von Thoriumdioxid-Kraftstoff erforderlich ist, die Kraftstoffherstellung. Das Oak Ridge National Laboratory experimentierte von 1964 bis 1969 mit Thoriumtetrafluorid als Brennstoff in einem Salzschmelze-Reaktor, der weitaus einfacher zu verarbeiten und von Verunreinigungen zu trennen war, die die Kettenreaktion verlangsamen oder stoppen.
In einem offenen Brennstoffkreislauf (dh unter Verwendung von 233 U in situ) ist ein höherer Abbrand erforderlich, um eine günstige Neutronenökonomie zu erzielen. Obwohl Thoriumdioxid bei Abbränden von 170,000 MWd / t und 150,000 MWd / t im Fort St. Vrain Generating Station bzw. im AVR eine gute Leistung erbrachte [4], erschweren Herausforderungen dies in Leichtwasserreaktoren (LWR), aus denen die überwiegende Mehrheit der vorhandenen Reaktoren besteht Leistungsreaktoren. In einem einmaligen Thoriumbrennstoffkreislauf ist der Rest 233U langlebiger radioaktiver Abfall.
Eine weitere Herausforderung im Zusammenhang mit dem Thoriumbrennstoffkreislauf ist das vergleichsweise lange Intervall, in dem 232Th auf 233U brütet. Die Halbwertszeit von 233Pa beträgt etwa 27 Tage, was eine Größenordnung länger ist als die Halbwertszeit von 239Np. Infolgedessen entwickeln sich in Kraftstoffen auf Thoriumbasis erhebliche 233 Pa. 233 Pa ist ein bedeutender Neutronenabsorber, und obwohl er sich schließlich zu spaltbarem 235U vermehrt, erfordert dies zwei weitere Neutronenabsorptionen, was die Neutronenökonomie verschlechtert und die Wahrscheinlichkeit einer transuranischen Produktion erhöht.
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