钍燃料 钍燃料是什么

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 18:36:33
钍燃料是铀235是实用的核燃料。这就是说,慢中子会使铀
235原子发生裂变(一分为二),并且产生更多的慢中子,
而这些慢中子又会进一步引起其他铀原子裂变,使裂变过程
持续下去。由于同样的原因,铀233和钚239也是实用
的核燃料。

钍燃料是指能制造可以能取代铀-235的核燃料铀-233的钍-232。钍资源中产量最多的矿物为独居石(monazite),一般钍含量为1~15%。首先将独居石以硫酸或氢氧化钠溶解,加以过滤、沉淀,再以硝酸溶解,最后以有机溶剂萃取出来成硝酸钍,但因在矿石中常与某些具极大捕获截面的稀土元素如Gd、Sm、Eu、Dy等并存,故需加以精炼,主要使用有机溶剂萃取法,接着使用离子交换法,以制成核子纯度级的钍。

钍燃料的优点:
  一、在热中子反应器中有较大的η值(η= 2.287),使滋生可能。另快中子的滋生亦希望无穷。
  二、有较高的转化比(conversion ratio)及较长的燃料寿命。
  三、燃料价格较低,比浓缩铀或循环回收钚的便宜。
  四、有足够的滋生燃料来维持反应炉中燃料的链反应,而不需另添加可裂燃料。
  五 、除可降低燃料循环的价格外,另可更有效的利用低价位的铀燃料。
  六、可耐较高的辐射剂量,且易于加工。

核燃料本来就分两种嘛,一种可裂变核燃料,一种易裂变核燃料。

易裂变核燃料的反应阈能很低,所以慢中子就可以使它裂变释放能量,比如U-233,U-235,Pu-239等(奇偶核,限定为质子数是偶数,中子数是奇数;反之也称为奇偶核,如Np-237,不过这种核的裂变阈能也很高,一般不做为核燃料用。)

可裂变核燃料的反应阈能很高,比易裂变核燃料平均高1MeV左右,只有快中子才能诱发其裂变,慢中子会被它们俘获!

Th-232(钍)、U-238都是这类核燃料。在我国的商用压水堆核电站中(热中子堆),这种核燃料是可增殖的核燃料,它们通过吸收中子之后经历两次β衰变变成易裂变核燃料:钍232俘获一个中子,变成钍233,经历β衰变变成镤233,再经历一次β衰变成铀233(可裂变核燃料);铀238吸收一个中子成为铀239,β衰变到镎239,再β衰变到钚239(可裂变核燃料)。