Усовершенствованный реактор на расплавленных солях. Является ли технически осуществимой концепция проектирования реактора, использующего отработавшее ядерное топливо для выработки энергии?

Да, это возможно, и это было сделано в виде смешанных оксидов (смесь плутония и урана).

До тех пор, пока он не претерпел длительные остановки из-за огромных технических проблем, проблем с безопасностью и экономики (он может быть использован до 2018 года, если эти проблемы будут решены), Thorp (завод по термической переработке оксидов) был одним из нескольких заводов, которые принимают отработавшие ядерные реакторы. топливо и обрабатывать его для использования в реакторах, спроектированных или модифицированных для его использования. Таким образом, существуют доказательства того, что заводы по производству смешанных оксидов (МОКС) могут работать. Япония была крупным потребителем МОКС-топлива.

С теоретической точки зрения они должны быть привлекательными: прямоточное ядерное деление имеет термический КПД всего 5 %, а электрический — менее 2 %: то есть из энергии, имеющейся в топливе, только 5 % преобразуется в тепло, и менее 40% этого тепла преобразуется в электричество: 95% доступной энергии заключено в отработавшем топливе, которое, как правило, в конечном итоге подлежит захоронению как отходы. На самом деле, экономика и инженерия, хотя технически очень умные и поддерживаются очень талантливым персоналом, отстой.

Имейте в виду, что «расплавленная соль» в этом контексте является отвлекающим маневром. Расплавленные соли могут использоваться как в качестве топливной среды, так и в качестве охлаждающей среды, поэтому нужно быть осторожным, чтобы не спутать механизм охлаждения с топливным циклом. По вашей ссылке пароварка трансатомной мощности - это расплавленное солевое топливо. Переработанное отработавшее топливо может быть твердым, солевым расплавом или жидким солевым: реальное МОКС-топливо твердое. Охлаждение расплавленной солью можно использовать со всеми видами топлива, но конструкции продолжают возвращаться к водяному охлаждению, потому что эти реакторы уже достаточно сложны, не предъявляя сумасшедших требований к стороне охлаждения (например, реакторы с газовым охлаждением). Существуют предлагаемые топливные циклы, в которых топливо находится в форме расплавленных солей, но это в значительной степени ортогонально тому, является ли топливо переработанным отработавшим топливом или нет. Некоторые из этих вариантов с расплавленной солью были опробованы в экспериментальных реакторах, поэтому не все из них являются паровыми, но они оказались техническими и коммерческими тупиками (см. Также быстрые размножители). И наоборот, настоящие МОКС-установки сегодня работают в нескольких странах, так что, по крайней мере, они добились некоторого технического успеха: Всемирная ядерная ассоциацияПо оценкам , в настоящее время МОХ-топливо составляет около 2% ядерного топлива, так что в глобальном масштабе это около 6 ГВт электроэнергии из переработанного отработавшего топлива и материалов из снятого с вооружения ядерного оружия.

Российский БН-800 — это IFR мощностью 880 МВт, который может сжигать ядерные отходы. Сейчас он работает и готов к коммерциализации. Вот что написано в брошюре: Энергоблок БН-800 предназначен в первую очередь для производства тепла и энергии. Энергоблок в составе сети работает с постоянной номинальной нагрузкой (основной режим).

Однако характеристики и физические особенности БН-800 диктуют его универсальность. А именно, реактор используется для:

electric and heat power generation
plutonium consumption and, if necessary, production
processing of long-lived supertransuranics accumulated in the radwastes of reactor of any type
production of isotopes. 

Никакой другой тип реактора не сочетает в себе такой широкий спектр функций.

Оборудование реактора и его системы, связанные с обращением с тепловыделяющими сборками, содержащими изотопы и сверхтрансурановые материалы, предназначены для выполнения вышеуказанных функций. http://rt.com/news/168768-russian-fast-breeder-reactor/ http://atomicinsights.com/russia-continues-sustained-fast-breeder-reactor-effort/