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沸水堆(沸水堆與壓水堆的區別)

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5.液態金屬快中子增殖反應堆

這種反應堆產生的燃料比消耗的多。它們“繁殖”燃料,因為會在運行過程中由于中子俘獲而產生裂變燃料。就效率而言,這些反應堆的功能非常類似于壓水堆,并且不需要高壓密封,因為液態金屬不需要保持高壓,即使在非常高的溫度下也是如此。該反應堆主要有兩種類型,鉛冷堆和鈉冷堆。

(1)鉛冷堆

 

神秘的阿爾法級核潛艇

鉛冷卻使用鉛作為液態金屬提供了極好的輻射屏蔽,并允許在非常高的溫度下運行。此外,鉛對中子是可穿透的,因此冷卻劑中損失的中子較少,冷卻劑也不具有放射性。與鈉不同,鉛大多是惰性的,因此爆炸或事故的風險較小,但從毒理學和處置的角度來看,使用如此大量的鉛可能是有問題的。這種類型的反應器通常使用鉛鉍共晶混合物。在這種情況下,鉍會出現一些輕微的輻射問題,因為它對中子不太友好,而且比鉛更容易轉化成放射性同位素。俄羅斯阿爾法級潛艇使用鉛鉍冷卻快堆作為主要動力裝置。

(2)鈉冷堆

對于鈉冷堆,鈉相對容易獲得和使用,它還能有效防止浸入其中的各種反應堆部件的腐蝕。然而,鈉在暴露于水時會劇烈爆炸,所以必須小心。日本的孟州反應堆在1995年發生了鈉泄漏,直到2010年5月才得以重啟。

6.熔鹽堆(MSR)


 

熔鹽堆示意圖

熔鹽反應堆將燃料溶解在氟化物鹽中,或者使用氟化物鹽作為冷卻劑。熔鹽反應堆具有許多安全特性、高效率和適合車輛的高功率密度。值得注意的是,它們的核心沒有高壓或易燃成分。熔鹽堆使用釷作為燃料,作為一種增殖反應堆類型,它可以對乏燃料進行再加工,提取鈾和超鈾元素,與目前使用的常規一次性鈾燃料輕水反應堆相比,只留下0.1%的超鈾元素廢物。它們產生的少量放射性裂變產物不可再加工,需要像常規反應堆一樣進行處理。