快中子增殖反应堆

一种裂变链式反应的堆型用中子引起易裂变
中子增殖反应堆是一种裂变链式反应的堆型用中子引起易裂变。再生速度高于消耗速度,快速增殖,所以这种反应堆又称快速增殖堆。

基本介绍

快中子增殖反应堆简称快堆,英文名Fast Breeder Reactor(FBR)是一种以快中子引起易裂变核[yóu]-235或[]-239等裂变链式反应的堆型。快堆的一个重要特点是:运行时一方面消耗裂变燃料(铀-235或钚-239等),同时又生产出裂变燃料(钚-239等),而且产大于耗,真正消耗的是在热中子反应堆中不大能利用的、且在天然铀中占99.2%以上的铀-238,铀-238吸收中子后变成钚-239。在快堆中,裂变燃料越烧越多,得到了增殖,故快堆的全名为快中子增殖反应堆。快堆不用铀-235,而用钚-239作燃料,不过在堆心燃料钚-239的外围再生区里放置铀-238。钚-239产生裂变反应时放出来的快中子,被装在外围再生区的铀-238吸收,变为铀-239,铀-239经过几次衰变后转化为钚-239。在大型快堆中,平均每10个铀-235原子核裂变可使12至14个铀-238转变成钚-239。这样,钚-239裂变,在产生能量的同时,又不断地将铀-238变成可用燃料钚-239,而且再生速度高于消耗速度,核燃料越烧越多,快速增殖,所以这种反应堆又称"快速增殖堆"。快堆是当今惟一现实的增殖堆型。如果把快堆发展起来,将压水堆运行后产生的工业钚和未烧尽的铀-238作为快堆的燃料也进行如上的多次循环,由于它是增殖堆,裂变燃料实际不消耗,真正消耗的是铀-238,所以只有铀-238消耗完了,才不能继续循环。理论上,发展快堆能将铀资源的利用率提高到100%,但考虑到加工、处理中的损耗,一般来说可以达到60%~70%的利用率,是压水堆燃料一次通过的利用率的130~160倍。利用率提高了,贫铀矿也有开采价值,这样,从世界范围讲,铀资源的可采量将提高上千倍。
快中子增殖反应堆

基本结构