„Energia i energetyka jądrowa nowej generacji”

___________________________________________________________________________

parametrami nadkrytycznymi prowadzone są we Francji, Japonii, Kanadzie, Korei Południowej i USA.

3.3 Prędkie reaktory powielające

W większości reaktorów jądrowych wykorzystuje się neutrony o energii termicznej, a więc stosunkowo niskiej. W reaktorach tych neutrony o wysokich początkowych energiach generowane przy reakcji rozszczepienia są spowalniane do energii „termicznych" przy zderzeniach z jądrami wodoru w wodzie lub z jądrami innych lekkich nuklidów. Chociaż reaktory te produkują tanią energię elektryczną, nie mogą skutecznie wytwarzać nowego paliwa ani dopalać paliwa po jego przerobie.

W przeważającej części w dotychczas zbudowanych reaktorach prędkich wykorzystywano jako chłodziwo ciekły sód. W przyszłych wersjach reaktorów tej klasy jako chłodziwa można użyć: sodu, ołowiu, stopu ołowiu z bizmutem lub gazów chemicznie obojętnych, takich jak hel lub dwutlenek węgla. Neutrony o wysokiej energii w reaktorze prędkim można wykorzystać do wytwarzania nowego paliwa jądrowego lub do usuwania długożyciowych odpadów radioaktywnych z reaktorów termicznych i plutonu ze zdemontowanej broni jądrowej. Dzięki recyklizacji (wielokrotnemu przerobowi) paliwa z reaktorów prędkich da się uzyskać więcej energii z uranu i jednocześnie zmniejszyć ilość odpadów, które trzeba długo składować. Projekty prędkich reaktorów powielających są jednym z kluczowych elementów, dzięki którym przyszłe systemy energetyki jądrowej sprostają wymogom zrównoważonego rozwoju, zwłaszcza jeśli wykorzystanie tego źródła energii ma znacznie wzrosnąć.

Poza umożliwieniem pracy z neutronami prędkimi chłodziwa metaliczne mają wiele innych zalet. Po pierwsze, charakteryzują się wyjątkowo dobrymi własnościami cieplnymi, co pozwala reaktorom chłodzonym ciekłymi metalami przetrzymać bez szkody awarie, takie jak w Three Mile Island i w Czarnobylu. Po drugie, pewne ciekłe metale (chociaż nie wszystkie) powodują znacznie mniejszą korozję urządzeń reaktora niż woda, co przedłuża czas pracy zbiornika reaktora i innych kluczowych elementów systemu. Po trzecie, te systemy wysokotemperaturowe mogą pracować pod ciśnieniem bliskim atmosferycznemu, co znacznie upraszcza ich konstrukcję i zmniejsza zagrożenia przemysłowe.

W różnych krajach świata pracuje już kilkanaście reaktorów z chłodziwem sodowym. Podczas ich eksploatacji okazało się, że konieczne jest rozwiązanie dwóch poważnych problemów. Sód reaguje z wodą, wytwarzając dużo ciepła, co może być powodem awarii.

11