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俄羅斯正在研究同位素改性的氮化物核燃料

2020-04-01 14:40          同位素 核燃料
中國核技術網訊:俄羅斯科學家正在考慮在其反應堆中使用同位素改性的氮化物核燃料。

根據2月5日在國家核公司Rosatom的采購站點上發布的材料,AA Bochvar無機材料研究所(VNIINM,燃料公司TVEL的一部分)的專家正在進行一項初步項目,以選擇有希望的濃縮方法。用于生產同位素改性的氮化核燃料的氮15同位素。

前期項目是一個完成的研究項目,旨在證明實施新的定性研究是合理的。

近年來,Rosatom已開始對在俄羅斯實施基于密閉式核燃料循環(NFC)和基于熱和快中子反應堆的兩組分核能系統所必需的技術進行實際開發。

由于增加了核燃料的循環利用,核能將大大擴展,并且還可能通過“燃燒”危險的放射性核素來減少放射性廢物的數量。

對于俄羅斯的快中子反應堆,在Proryv(突破性項目)的框架內,已經開發了一種基于氮化物的鈾鈾-氮化nitride混合燃料(鈾和p與氮的化合物),并已通過實驗成功地進行了測試。

SNUP燃料在能源效率和安全性方面均具有許多優勢。但是,在氮14同位素分數為99.6%的氮化物燃料的核反應堆中使用天然同位素組成會帶來與大量放射性碳14的生產相關的環境風險,放射性碳14的半衰期為大約5700年

消除風險的唯一方法是使用同位素改性的氮化物燃料,其中天然同位素組成的氮被15氮同位素替代(其在天然氮中的比例約為0.4%)。為了實施生產這種燃料的技術的實際可行性,有必要開發氮15同位素的生產方法,以確保以可接受的成本生產所需量的氮。

根據職權范圍,VNIINM專家將“對BR-1200反應堆低能燃料中用富氮15替代天然同位素組成的氮的經濟影響進行初步評估,并基于該評估形成了富氮極限價格15“的邊界條件。

BR-1200反應堆是快速中子核反應堆,是突破項目的一部分,開發了鉛液態金屬冷卻劑。俄羅斯科學家已經為BR-1200準備了一項技術建議,但其實現將取決于作為Proryv項目一部分而建造的示范Brest-OD-300鉛冷卻快堆的結果。

同樣,VNIINM專家需要對已知的生產氮15的方法進行比較的技術和經濟分析,然后提供許多適合解決所需數量的同位素生產問題的方法,或者尋找新方法。



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