熱原子袖珍物:俄羅斯科學家找到提高反應堆安全性的方法

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核反應堆 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 25.07.2022
托木斯克理工大學(TPU)的科學家們提出了一種用於高溫氣冷核反應堆的新型中子吸收劑的新方法。他們說,這一研究成果將有助於大大提高自20世紀中葉以來開發的這類反應堆的安全性。
高溫氣冷堆 (HTGR) 是低功率核裝置,其中使用氣體而不是液體來去除接收到的能量。專家介紹說,這種類型的反應堆產生電力和高溫熱量,用於制氫、海水淡化和中央供熱。
文章發表在《原子能》雜誌上(Atomic Energy )。托木斯克理工大學的科學家說,在設計和維護相對簡單的條件下,高溫氣冷堆的效率高達50%左右,燃油效率葉非常高,因此無需充電即可運行約十年。此外,它們的體積可能相對較小(例如,放置在宇宙飛船中——編者注)。
專家解釋說,這些品質使高溫氣冷堆成為確保向難以到達地區(如極北地區)的定居點和企業供應能源和熱量的最佳解決方案。然而,自20世紀中葉以來,一些技術問題仍未解決,使其系列生產在經濟上不划算。
托木斯克理工大學的科學家開發了一種監測高溫氣冷堆反應性的新方法,這極大地提高了其安全性。它建立在使用氣態三氟化硼作為核燃料所釋放的中子的吸收劑的基礎上。
托木斯克理工大學 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 17.06.2022
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“高溫氣冷堆系統是中國、俄羅斯、美國、英國所建造的現代核能的迫切系統。由於我們的研究成果,諸如英國Windscale事故般的高溫氣冷堆不受控制的核反應將變得極不可能”,托木斯克理工大學核燃料循環部助理弗拉基米爾·克內捨夫說。

使用新的吸收器不僅有助於更有效地控制核反應:科學家介紹說,它的濃縮版本也非常適合安全緊急中止反應堆。
“三氟化硼使得在偏離標準時快速影響反應堆中子物理參數的變化成為可能”,克內捨夫說。
研究作者稱,三氟化硼的主要優點是能夠在高達1000°C的溫度下保持氣態並且不會分解。科學家解釋說,這種化合物的毒性很大,但在室溫下在普通水中會完全中和。
這項研究成果建立在托木斯克理工大學之前開發的具有氦熱去除功能的高溫氣冷堆的基礎上。大學介紹說,這種類型的反應堆採用模塊化設計,可以對其進行優化以解決各種能源問題。
目前,研究團隊正在繼續測試新系統,準備在實際生產條件下使用新系統。
托木斯克理工大學 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 01.07.2022
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