資料來源: Thorium Tech Solution Inc. , URL : https://ttsinc.co.jp
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了解釷的最佳方式熔鹽反應器就是比較它們輕水反應器或輕水反應器使用固體核燃料棒充滿了鈾顆粒並捆綁在一起形成儲存的燃料組件反應爐壓力容器內的水用作冷卻劑和減速劑水也變成蒸氣煮沸在反應爐內,溫度為約 300°,使渦輪機產生電能,因為核分裂吸收中子的產品或FP包含在燃料棒內裂變產物的數量隨著更多的中子被輕水吸收反應爐需要高濃度的鈾來增加反應性早期反應器內部運行階段和過剩中子被反應器控制棒吸收旨在保持適當的隨時調整臨界狀態中子吸收作為FP和數量中子增加,這意味著有必要保持微妙控制反應,這意味著反應爐內部壓力船舶需要具有複雜的結構使用各種設備,包括許多不同類型的控制棒與釷熔鹽形成對比反應器使用 Mol 製成的液體燃料釷鈾混合鹽氟化反應器中的熔鹽核心將熱量傳遞到次級主熱交換器中的冷卻劑然後產生二次冷卻劑蒸汽發生器中的蒸汽轉動渦輪機發電反應器容器內的核心使用石墨代替水作為緩和劑
因為tmrs是液體燃料反應器無需複雜的控制使用控制棒反應器容器結構簡單,包括只有燃料鹽和幾根控制棒以及石墨慢化器和反射器輕水反應器和釷熔鹽反應器使用不同的核燃料,略有光照下的不同核反應水反應器較慢的熱中子更有可能引發核分裂
鈾中的中子比快中子多,所以中子的速度降低使用水作為慢化劑核裂變當中子與鈾分子發生裂變產品或FP,通常還有兩個中子,這兩個中子中的一個將然後與新的鈾分子碰撞再次引發核分裂並繼續連鎖反應核彈,另一顆中子也引發連鎖反應,擴大爆炸性地瞬間產生巨大的能量光反應爐抑制了這種爆炸鏈透過混合到燃料中進行反應吸收鈾238的數量過剩中子,從而轉化為鈽
239 使用固體燃料燃燒輕水反應器不均勻,因為這樣的反應爐必須關閉每年大約更換一次燃料組件的位置和最終確保均勻燃燒
裂變產物,例如氪氙氣被困住並積聚在燃料棒包層內需要更換燃料棒每 3 年一次,以防止內部壓力會損壞桿
釷熔鹽反應器使用近與光完全相同的核反應水反應堆,但使用釷代替鈾 238 吸收過量的中子因為沒有鈾238鈽幾乎從未被生產出來吸收過量中子的釷半衰期為 27 天,轉化為相同的鈾233用作核燃料
燃料的補充方式和反應器幾乎實現自給自足不會發生不均勻燃燒,因為釷中使用的液體燃料鹽
熔鹽反應器可以持續循環和攪拌,以便保持統一的國家氣態裂變產物不斷已移除,因此無需更換裝載燃料時的燃料鹽
成分比例僅0.3%鈾12% 釷,其餘為反應爐後熔鹽
投入營運的數量鈾是自給自足的,幾乎不會改變 FP 以釷的形式產生被消耗的效率由於這個FP,反應減少
因為這種化學處理每隔幾年就需要清除一次FP 並補充釷使反應爐恢復到幾乎相同的燃料時的成分比
原來裝的最後有只有極少量的 FP處理,且產生的廢棄物很少
乏核電廠燃料,因為輕水反應器使用
用於冷卻內部壓力的水反應器容器可高達 70這意味著蒸氣爆炸的可能性不能排除釷熔鹽反應器
相比之下,在正常壓力下運行所以沒有發生事故的風險
與高壓輕水反應器有關有爆炸的風險,因為熱化學反應中產生的氫氣燃料棒包殼之間的反應材料和水這發生在福島核事故與tmsr然而這樣的熱化學反應不會發生在 lwr 中,還有反應爐核心熔毀的風險冷卻過程中出現問題反應爐停堆後衰變熱福島事故也發生過
然而,tmsr 的反應爐核心是已經熔化,因此核心熔化不會即使出現異常溫度上升就不會嚴重事故的性質液體燃料將保持不變
福島核子事故後更安全的輕型反應堆,如 SMR 和下一代輕水反應器
然而上述安全問題尚未完全
相比之下,即使確實出了問題,控制燃料棒無法關閉反應爐可以簡單地排放燃料鹽直接倒入排水箱反應爐下方這將關閉反應堆,重新臨界不會發生在排水箱,因為沒有調節劑存在於短釷熔鹽中反應器具有雙重和三重安全措施
已採取的措施使得不可能發生嚴重事故發生在乏核燃料中由核反應器產生的使用固體低濃縮鈾,例如
lwr 仍有約 1% 的物理鈾 235 和鈽 239 以及大量鈾238,約95% 這些必須重新加工並重新使用
MOX燃料或送去最終處置
如果在輕水反應器的運行保留,不作為核燃料重複使用人們擔心這種鈽可用於製造核武器
提出核武問題與此相反的是進行tmsr化學處理每隔幾年清除一次 然而燃料鹽產品因為這些反應器運行長時間 連續並耗盡核燃料永遠不會累積大量浪費
此外還有tmsr鈾核燃料238 不用作核燃料,因此原則上幾乎沒有超鈾
產生的元素包括鈽因為這個量高濃度核廢料tmsr 非常小,最後 tmsr 可以使用鈽作為替代燃料鈾233這意味著現有核能生產的鈽發電廠也可以消耗比在熱力燃燒 MOX 燃料反應爐 tmsr 也可以使用大型超鈾元素的物理同位素體積
因此 tmsr 的發展將使人類能夠解決乏核燃料、核廢料和還有核擴散權力的代價是什麼
與其他 MSR 相比基於發電方法
迷你富士 2 25 的概念設計兆瓦反應器的預計成本發電量約 6日圓每千瓦時
富士 200 兆瓦反應器預計成本約為每千瓦時甚至比最便宜的輕型反應爐這些成本是為什麼成本如此低發電量如此之低,而 tmsr第一個原因與燃料成本有關
tmsr 使用低成本釷作為核燃料,而且與輕水不同
反應爐 tmsr 不會留下任何核未使用的燃料使用準確量核燃料是此外,無需處理核燃料轉化為複合核燃料組件,從而可以保持燃料成本非常低,
第二個原因與廢棄物處理成本tmsr 不會產生未燃燒的廢料 核燃料他們只生產大約11,000 噸高放射性核廢料與輕水反應器相比,其成本與再加工和廢棄物有關
第三個原因tmsr 不需要改變燃料頻率與 lwr 一樣高,這意味著它們可以連續運行長期並取得高營運效率率
第四個原因是反應爐的結構和控制機制簡單,這意味著構造和營運成本可以維持在低水平運轉 1 所需的燃料量百萬千瓦級發電廠年份取決於燃料類型利用化石燃料進行火力發電燃料所需的天然氣量巨大的950千噸輕水核反應爐需要 21 噸
相比之下,tmsr濃縮鈾相同數量的能量可以生產僅使用 0.7 至 1 噸
釷本身約 80 至 115噸釷就足以滿足日本一年的電力需求 庫存只有 1,000 噸,不到100立方米產量可滿足10年的電力需求進一步每單位所需的釷量電太小了,有可能儲存數十年,簡而言之成功開發 tmsr 意味著無需再擔心安全
即使成為能源供應進口化石燃料很困難事件
緊急 tmsr 可以產生無二氧化碳氫氣的成本約為 20每立方米日元產生的熱和電力
其發電廠還具有再生能源太陽能等能源 發電量超過需求量 但無法發電 目前夜間這個間隙解決供給與需求之間的夜間抽水蓄能發電 發電並透過調整輸出
火力發電一天多餘的電力常被丟棄
附tmsr輸出可調式根據需求,而不是縮小供應和使用火力發電廠的需求
排放二氧化碳 tmsr 非常適合提供彈性的發電補充再生能源
福島核事故以來災難給四個關注度日益提高重點關注與核能發電,例如乏核燃料、核廢料和日本製造鈽
核電廠重啟延後由於加強了安全措施現在更依賴火力發電,這導致了電力成本上漲
火力發電現在佔對於大部分電力火力發電供應量大二氧化碳的量,還取決於化石燃料進口量,這意味著人們擔心能源供應的脆弱性
另一方面,緊急情況下的權力再生能源的產出往往受天氣影響條件和再生能源發電廠也需要很大的土地面積,所以天氣狀況
不適合或土地面積很小,就會有限制此類來源的電量
可以提供的現實是至少這些問題沒有解決方法 如果情況不變tmsr 的發展將從根本解決這些能源
tmsr嚴重事故問題不可能發生,高水平核廢物也減少了,而不是製造鈽鈽可以
因此,被破壞的 tmsr 會產生極為廉價的電力供應不依賴化石燃料,實現零二氧化碳發電
此外,透過儲存釷來提供燃料能源可以保證持續未來幾十年的熱量產生的電能也可以用於生產低成本、無二氧化碳
氫和 tmsr 也可以補充再生能源的波動
來源產生更穩定的電力供應最終土地面積
tmsr 發電廠所需的更多比所需的面積更緊湊
因此,輕水反應器工廠將減少不受地點限制,且不受限制
可以為什麼儘管有這些令人難以置信的功能還沒有人費心去開發釷熔鹽反應器
美國從 1965 年開始奧克里奇國家實驗室運營實驗性熔鹽反應器4 年來沒有出現任何嚴重1971 年事故的概念設計並建立了基礎技術 熔鹽增殖反應器
然而在冷戰期間美國和蘇聯釷熔鹽反應器不生產鈽美國海軍認為有用是核武的主要參與者種族本身的進一步發展
然而現在因政治原因被封鎖
時代已經改變,這項技術已被重新考慮 tmsr 現已被看到作為解決我們能源問題的解決方案
數十家創投公司全世界正在努力開發具有商業可行性的反應爐
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