Reactor reproductor de neutrones rápidos se refiere a un reactor que absorbe neutrones rápidos para producir fisión.
El combustible nuclear utilizado en los reactores reproductores rápidos es el plutonio-239. Hay una capa de uranio-238 alrededor del núcleo. Su contenido natural es del 99,28%. No es un elemento fisionable y no puede utilizarse como tal. materia prima nuclear, pero en un reactor de neutrones rápidos, el uranio-238 absorbe los neutrones liberados por la fisión del plutonio-239 y se transforma en nuevo plutonio-239. La fisión nuclear del plutonio-239 libera más neutrones que la fisión nuclear del uranio-235. Además, los reactores de neutrones rápidos no requieren moderadores, lo que reduce la pérdida de neutrones que se absorben.
Por tanto, además de mantener la reacción de fisión, los neutrones producidos por la fisión pueden ser absorbidos por el uranio-238 para generar nuevo plutonio-239.
Esto significa que, si bien el reactor de neutrones rápidos utiliza combustible nuclear, también convierte el uranio-238 que no se puede utilizar en el reactor de neutrones térmicos en plutonio-239, combustible nuclear utilizable, y el plutonio-239 producido. más de lo que se utiliza se llama producción de combustible nuclear. Se puede observar que una central nuclear que utiliza un reactor reproductor puede generar mucha más electricidad que una central nuclear que utiliza un reactor de neutrones térmicos.
Obviamente, mientras un reactor de neutrones rápidos funcione continuamente durante 15 a 20 años, puede acumular suficiente combustible nuclear para equipar un nuevo reactor con la misma potencia que él. La gente lo elogia como una producción de combustible nuclear. planta.
Los reactores de neutrones rápidos no solo pueden multiplicar enormemente el combustible nuclear, sino que también tienen las ventajas de limpieza y alta eficiencia térmica. Actualmente, muchos países del mundo están desarrollando activamente reactores de neutrones rápidos.
Francia ha construido el reactor de neutrones rápidos "Phoenix" y el reactor de neutrones rápidos "Super Phoenix", los cuales adoptan estructuras de piscina integradas.
En la mitología egipcia, el fénix, un ave auspiciosa, se inmola cada 500 años, pasa por el nirvana y luego resucita. "Phoenix Nirvana" es la razón. Se puede decir que el nombre que los franceses le dieron al reactor de neutrones rápidos es único y acorde con las características de este reactor.
La vasija del reactor es una gran piscina de acero inoxidable con un diámetro de 22 metros, una altura de 10 metros y un espesor de pared de 35 a 50 milímetros. La parte superior del reactor tiene una altura de 3 metros. Una gruesa cubierta de acero y hormigón En esta piscina de acero, además del núcleo del reactor, también hay una bomba de sodio primaria y un intercambiador de calor de sodio-sodio, que garantiza que el sodio radiactivo no salga de la vasija del reactor. El sodio del circuito primario atraviesa el combustible nuclear de abajo hacia arriba y se calienta a 545°C. Luego, ingrese al intercambiador de calor sodio-sodio.
Al mismo tiempo, se envuelve un recipiente de acero del mismo espesor fuera de la vasija del reactor. Todo el dispositivo está instalado en una capa de contención de hormigón de 1 metro de espesor, de esta manera está fuertemente protegido y asegurado.
En la tabla de estadísticas mundiales de centrales nucleares de 1991, se pueden encontrar 9 centrales nucleares con reactores de neutrones rápidos, pero sólo 4 están actualmente en funcionamiento, el reactor "Super Phoenix" de Francia es una de ellas.
Sin embargo, debido a la compleja tecnología y los altos requisitos de seguridad, el costo de los reactores de neutrones rápidos es extremadamente alto y la inversión es aproximadamente cinco veces mayor que la de una central nuclear con reactor de agua a presión.
Para poner otro ejemplo, Rusia tiene actualmente cuatro reactores de neutrones rápidos en funcionamiento y está construyendo un reactor de neutrones rápidos con una potencia de 800.000 kilovatios.
El prototipo de reactor de neutrones rápidos de Japón se construyó en 1994. Después de la verificación económica, el reactor de neutrones rápidos se construirá en 2004.
Se espera que los reactores de neutrones rápidos se conviertan en un actor importante en el escenario energético del futuro.