Реактор осколков деления
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2009 г. ) |
Подобно тому, как ракета на осколках деления создает тягу, реактор на осколках деления представляет собой ядерный реактор , который вырабатывает электричество за счет замедления ионного пучка вместо побочных продуктов деления использования ядерных реакций для выработки тепла . Таким образом, он обходит цикл Карно и может достичь эффективности до 90% вместо 40-45%, достигаемых эффективными тепловыми реакторами с турбинным приводом. осколков деления Ионный пучок будет проходить через магнитогидродинамический генератор для производства электричества.
Конструкции реакторов на осколках деления обычно имеют несколько общих компонентов. Камера реактора содержит ядерное топливо с большой площадью поверхности , что облегчает прямой выброс осколков деления и способствует охлаждению топлива. топливо, подверженное критичности используется Обычно, если вместо топлива, которое распадается естественным путем (как в ядерной батарее ), замедлитель , обычно также используется . Магнитное зеркало, индуцированное осевым магнитным полем, обычно объединяет фрагменты в луч, который затем можно замедлить для выработки энергии . Скорость замедления частиц зависит от их энергии; как следствие, процесс замедления также может помочь обеспечить разделение изотопов на этапе автоматической переработки . Существует потенциальная возможность переработки обычных ядерных отходов с использованием реакторов на осколках деления. [ нужна ссылка ] .
Более ранняя разработка ученых из Национальной инженерной лаборатории Айдахо и Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса включала концепцию покрытия тонких углеродных проволок расщепляющимся топливом. Хотя у них была большая площадь поверхности, ее оказалось недостаточно для излучения тепла, поглощенного во время реакций, поэтому их конструкция была изменена так, чтобы длинные провода проходили через ядро, давая им время остыть.
Более поздний дизайн Родни А. Кларка и Роберта Б. Шелдона. [1] предполагает использование пылевой плазмы из электростатически взвешенных топливных наночастиц в активной зоне. Это увеличивает площадь поверхности достаточно, чтобы обеспечить эффективное радиационное охлаждение. Поскольку частицы естественным образом ионизируются при делении, электростатическое взвешивание представляет собой простой процесс.
Прямое преобразование энергии
[ редактировать ]провели исследования В начале 2000-х годов Национальные лаборатории Сандии , Национальная лаборатория Лос-Аламоса , Университет Флориды , Техасский университет A&M и General Atomics по использованию прямого преобразования для извлечения энергии из реакций деления. По сути, попытка [ нужны разъяснения ] для извлечения энергии из линейного движения заряженных частиц, выходящих из реакции деления. [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кларк, Родни; Шелдон, Роберт (10 июля 2005 г.). Написано в Тусоне, Аризона. Ядерный реактор на основе пылевой плазмы на осколках деления (PDF) . 41-я совместная конференция и выставка AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигательным установкам. Рестон, Вириджина: Американский институт аэронавтики и астронавтики. дои : 10.2514/6.2005-4460 .
- ^ Л. К. Браун (1 февраля 2002 г.). Годовой отчет реактора деления прямого преобразования энергии за период с 15 августа 2000 г. по 30 сентября 2001 г. (Отчет). Управление научно-технической информации (ОСТИ). дои : 10.2172/805252 .