Ториевая ядерная программа

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
200-метровое облако над территорией Frenchman Flat после взрыва Teapot «MET» 15 апреля 1955 года, 22 кт. Этот снаряд имел сердцевину из урана-233.

Ториевая ядерная программа — ядерная программа, использующая уран-233 в качестве материала изготовления ядерного оружия или топлива ядерных электростанций. Единственным способом получения урана-233 является топливный цикл с применением тория-232, откуда и происходит название программы. Ториевая ядерная программа не имела сколь-либо существенного исторического значения ни в одной из стран мира.

Технические особенности[править | править код]

Уран-233 получают путём облучения нейтронами тория-232. Превращение происходит по следующей цепочке:

Исторический контекст[править | править код]

Ядерное оружие[править | править код]

Уран-233, подобно урану-235, имеет относительно низкий темп спонтанного распада, что позволяет использовать уран-233 в боезарядах, реализованных по пушечной схеме.

В середине 1940-х годов рассматривались 3 основных варианта создания ядерного оружия, различающихся основным делящимся компонентом, соответственно возможны 3 различные ядерные программы:

В США реализовывались одновременно урановая и плутониевая программы, в СССР — только плутониевая. Оба этих варианта имели существенные технические сложности. Урановая программа требовала задействовать значительные промышленные мощности по обогащению урана. В свою очередь плутоний, имеющий высокий темп спонтанного распада, не позволяет создавать ядерное оружие по пушечной схеме, что требовало применения сложной и потенциально ненадёжной имплозивной схемы. Уран-233 лишен этих недостатков. Он, подобно плутонию, может нарабатываться в ядерных реакторах, но, подобно урану-235, имеет низкий темп спонтанного распада. Это позволяет использовать уран-233 в боезарядах, реализованных по пушечной схеме.

К середине 1960-х годов ситуация начала постепенно меняться. Было построено достаточно много заводов по обогащению урана, также было создано и отлажено достаточно много боезарядов, использующих плутоний. С производством урана-233 связан также нежелательный побочный продукт — уран-232, заметно осложняющий производство оружия[1].

Позже были обнаружены богатые месторождения урана, и по совокупности факторов интерес к ториевым боезарядам начал постепенно угасать.

Энергетика[править | править код]

В 1960-х в США был построен ториевый реактор LFTR Molten-Salt Reactor Experiment (англ.) (Оук-Риджская национальная лаборатория)[2]

Также, если в годы создания первых ядерных реакторов уран считался редким элементом, то за прошедшие с тех пор десятилетия были обнаружены его обширные месторождения. В связи с этим, если использовать реакторы-размножители, то запасы урана для нужд энергетики можно считать практически неисчерпаемыми.

В то же время запасы тория в несколько раз больше запасов урана, и изучаются перспективные возможности по применению тория как в открытых, так и закрытых ядерных циклах.[3][4]

Широкому использованию тория в качестве ядерного сырья препятствует его большая, по сравнению с ураном, рассеянность - торий не образует богатых[уточнить] месторождений, технология его извлечения из руд сложнее. Кроме того, наряду с ураном-233, oбразуется уран-232, который, распадаясь, даёт гамма-активные ядра изотопов висмут-212 и таллий-208, усложняющие производство ТВЭЛов.[3][4]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Kang and Von Hippel. U-232 and the Proliferation-Resistance of U-233 in Spent Fuel (недоступная ссылка). 0892-9882/01. Science & Global Security, Volume 9 pp 1-32 (2001). Дата обращения 18 декабря 2012. Архивировано 30 марта 2015 года.
  2. MOLTEN-SALT REACTORS—HISTORY, STATUS, AND POTENTIAL // M.W. ROSENTHAL, P.R. KASTEN, and R.B. BRIGGS, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, August 4, 1969
  3. 1 2 МАГАТЭ выпустило документ по торию // ATOMINFO.RU, 18.06.2012
  4. 1 2 Role of Thorium to Supplement Fuel Cycles of Future Nuclear Energy Systems // IAEA Nuclear Energy Series No. NF-T-2.4, 2012, ISBN 978-92-0-125910-3

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]