Reactor subcritic

În ingineria nucleară, un reactor subcritic este un reactor de fisiune nucleară incapabil să perpetueze în mod autonom reacția în lanț fără o sursă externă de neutroni .

Sursa externă de neutroni poate fi un accelerator de particule al cărui fascicul se ciocnește cu o țintă adecvată (de obicei un eutectic plumb-bismut), menținând reacția într-un regim critic (producție controlată și constantă a numărului de fisiuni și, prin urmare, a energiei produse) . În acest caz vorbim despre un reactor ADS (Accelerator-Driven System) .

O altă sursă externă de neutroni poate fi un reactor de fuziune de închidere inerțială cu laser, în acest caz vorbim despre un reactor hibrid de fuziune-fuziune cu laser.

Prin urmare, reactorul poate fi dezactivat instantaneu prin oprirea acceleratorului sau a procesului de fuziune nucleară, făcând sistemul liber de riscurile reactoarelor clasice în care o defecțiune vă poate determina să pierdeți controlul reacției în lanț.

Principiul de funcționare ADS

Modelul de operare predominant constă dintr-un accelerator de protoni de aproximativ 1 GeV de energie , al cărui fascicul atinge o țintă răcită cu plumb lichid și bismut în interiorul nucleului. Pentru fiecare proton care interacționează cu ținta, în medie 20 de neutroni sunt creați prin spalație care iradiază nucleul.

Numărul de neutroni produși și astfel reacția poate fi controlată de accelerator. Dacă acest lucru se stinge, reacția încetează și ea. Prin urmare, este imposibil ca nucleul să continue reacția nucleară de la sine, făcând reactorul intrinsec sigur.

Dificultati tehnice

Dificultățile tehnice care trebuie depășite pentru a construi reactoare subcritice se referă la costuri și integrare în ciclul de eliminare a deșeurilor nucleare. Accelerația trebuie să furnizeze un fascicul suficient de intens și fiabil. Există îndoieli cu privire la tipul și etanșeitatea ferestrei de la care protonii accelerați intră în nucleu, care ar fi supuși unor condiții extreme. Punctele critice sunt separarea chimică a elementelor transuranice și gestionarea combustibilului. În cele din urmă, lipsa datelor privind neutronii cu energie ridicată pune limite asupra eficienței calculabile în proiectare.

Cu toate acestea, unele experimente de laborator și multe studii teoretice au arătat posibilitatea, în principiu, de a face astfel de implanturi. Fizicianul italian Carlo Rubbia a fost unul dintre primii care a conceput un reactor subcritic, așa-numitul „ Rubbiatron ”. Din 2005 , multe proiecte de anvergură au fost inițiate în Europa și Japonia pentru a dezvolta în continuare această tehnologie.

Elemente conexe

• Centrală nucleară
• Dezastrul de la Cernobîl
• Reactoare nucleare de generația IV
• Rubbiatron

linkuri externe

• World Nuclear Association , la world-nuclear.org . Adus la 30 mai 2008 (arhivat din original la 1 decembrie 2006) .
• Medcyclopaedia - Reactor subritic , pe medcyclopaedia.com .

Referințe

• UIC , la uic.com.au. Adus la 30 mai 2008 (arhivat din original la 14 februarie 2006) .
• MYRRHA , pe sckcen.be .
• Diversi autori. „Un reactor de transmutație rapidă, subcritic, răcit cu gaz, cu o sursă de neutron de fuziune”, Nuclear Technology, Vol. 150, nr. 2, mai 2005, paginile 162–188. URL:http://www.ans.org/pubs/journals/nt/va-150-2-162-188