Skip to main content

Fast Reactor Experiments for hYbrid Applications

Article Category

Article available in the folowing languages:

Transmutacja akceleratorowa odpadów promieniotwórczych

Postęp w technologii akceleratorów stworzył możliwość generowania wiązki cząstek przekształcającej zużyte paliwo jądrowe do postaci umożliwiającej ponowne wykorzystanie. Finansowani przez UE fizycy pracowali wraz z inżynierami nad monitoringiem online układów sterowanych akceleratorem (ADS).

Energia
Badania podstawowe

ADS można wykorzystać do transmutacji lżejszych aktynowców i innych długożyciowych produktów rozpadu promieniotwórczego, co jest odpowiedzią na problem zagospodarowania odpadów jądrowych. Jest to układ obejmujący rdzeń prędkiego reaktora podkrytycznego, sprzężony z akceleratorem produkującym dodatkowe neutrony niezbędne do utrzymania energii dostarczanej przez rdzeń reaktora. Monitoringowi online takich potężnych układów podczas ich działania poświęcono serię projektów badawczych finansowanych przez UE. W ramach projektu FREYA (Fast reactor experiments for hybrid applications) przeprowadzono eksperymenty w Belgijskim Ośrodku Badań Jądrowych (SCK•CEN). Instalację Venus zmodyfikowano do postaci szybkiego reaktora bazującego na wzbogaconym uranie i ołowiu. Ten model szybkiego reaktora sprzężono z akceleratorem dostarczającym wiązki deuteronowe, zwanym Genérateur de Neutrons Pulsé Intense (GENEPI)-3C. Wiązka padająca na płaszczyznę przekroju rdzenia reaktora Venus generowała neutrony o energii 14 MeV. Aby określić reaktywność różnych konfiguracji podkrytycznych rdzeni reaktora, partnerzy projektu FREYA wykorzystali między innymi metodę Sjöstranda oraz source-jerk. Badania odpowiadały konfiguracjom z efektywnym współczynnikiem powielania k z zakresu od 0,95 do 0,99. Eksperymenty dostarczyły istotnych danych do walidacji kodu ADS, co jest wymagane do uzyskania licencji "wielofunkcyjnego hybrydowego reaktora badawczego do zaawansowanych zastosowań technologicznych" (MYRRHA). MYRRHA oprócz funkcjonowania jako podkrytyczny reaktor sterowany akceleratorem, może w przyszłości działać jako wielozadaniowa jednostka napromieniowująca. Ponadto pomiary w jednostce Venus dają podstawy pod stworzenie zaawansowanego europejskiego demonstracyjnego reaktora prędkiego chłodzonego ołowiem (ALFRED). Reaktor jest obecnie budowany przez konsorcjum przemysłowo-badawcze pod auspicjami europejskiej inicjatywy przemysłowej na rzecz zrównoważonej energii jądrowej (ESNII).

Słowa kluczowe

Odpady radioaktywne, układ sterowany akceleratorem, FREYA, reaktor szybki, MYRRHA

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania