Глава 1. ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время ядерная энергетика не нуждается в расширенном воспроизводстве ядерного топлива, ей достаточно ресурсов дешевого природного урана. Кроме того, в настоящее время используются высвобождающиеся излишки ядерных оружейных материалов – высокообогащенного урана и плутония. Но ядерная энергетика, претендующая в перспективе заменить существенную часть органического топлива, не сможет существовать без воспроизводства ядерного топлива. Широкомасштабная ядерная энергетика XXI в. потребует активизации всех ресурсов ядерного топлива: и урана, и тория. Нацеливаясь на эту линию и учитывая длительность работ по разработке и освоению новой технологии в ядерной энергетике, уже сегодня необходимо начинать осваивать новые топливные циклы. Уран-плутониевый цикл, изначально базирующийся на военных программах, к настоящему времени накопил значительный опыт. Торий также на первых порах рассматривался в военных программах, но не нашел в них применения. Тем не менее, интерес к нему в ядерной энергетике постоянно возобновляется. Рассматривая торий в ядерной энергетике, предлагают широкий диапазон его использования — от прямой замены топлива в действующих энергетических реакторах до принципиально новых схем ядерной энергетики с внедрением комбинации реактор –ускоритель и топливного цикла со сжиганием актиноидов. Изучали различные возможности применения тория в ВВЭР, РБМК, ВТГР, быстрых, жидкосолевых и других реакторах. В последнее время наряду с указанными преимуществами изучается возможность использования тория в действующих или разрабатываемых реакторах для решения проблемы нераспространения делящихся материалов.
Основной задачей данного курсового проекта является обоснование возможности перевода стандартного реактора ВВЭР-1000 на новый вид топлива – смесь диоксида урана и тория, причем здесь будет использован высокообогащенный оружейный уран. Реализация этой концепции уменьшит накопление радиоактивных отходов, улучшит экономичность топливного цикла, повысит безопасность, пополнит топливную базу, предоставит возможность утилизации излишних запасов оружейного урана.
Интерес к торию, как к ядерному сырью, возник с начальных шагов атомной эры в связи с возможностью его использования для получения оружейного 233U. Но предпочтение для военных целей было отдано высокообогащенному 235U и плутонию.
Особенности тория постоянно привлекают внимание к его вовлечению в ядерную энергетику. Значительные природные ресурсы тория расширяют топливную базу ядерной энергетики, подкрепляя предпосылки ее широкомасштабного развития. Одной из принципиальных проблем ядерной энергетики является гарантия безопасного захоронения долгоживущих компонентов радиоактивных отходов, которые после распада продуктов деления создают основной фон радиоактивности в отработавшем топливе или