He estado leyendo un poco acerca de gases de los reactores de núcleo, un teórico de diseño del reactor, donde la fisión del Uranio(junto con Plutonio y posiblemente Torio)se produce en la fase de gas. El resultado es que el calor de la reacción convierte los gases del combustible nuclear en el plasma que puede estar contenida en una botella magnética. El más factible de diseño para un reactor cilíndrico de metal de la vasija del reactor con un magnético del solenoide donde los electroimanes empuje hacia adentro radialmente; confinar el plasma. Me imagino que un reactor tendría un forro interior de neutrones reflejando el material para desviar los neutrones y rebotar hacia atrás y adelante a través de la cámara. Pero, ¿a las propiedades químicas de Hexafluoruro de Uranio de gas podría ser más prudente utilizar una única supercrítico sólido de las barras de combustible montado verticalmente en el interior de un solenoide de vacío. La barra de combustible, entonces sería bombardeado por una intensa microondas directamente encima de convertirlo en plasma después de los electroimanes están encendidos. Pero la pregunta sigue siendo si es que es posible comprimir el plasma a un nivel suficientemente alto de densidad para iniciar la fisión. Tiene este experimento nunca ha probado? Si es así, ¿cuáles fueron los resultados?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Sí, hubo experimentos tanto en Estados Unidos y la URSS, pero que yo sepa todos los reales de la criticidad de los experimentos se utiliza sólo 'frío' UF$_6$ gas de plasma ( no atreviéndonos incluso cerca de mil grados K por lo que no MHD cosas / primer muro de carga térmica que se realizaron pruebas).
Permítame que le presente un informe 'Esférica de Gas Reactor de Núcleo Crítico de Experimento que se llevó a cabo en ~1969-1971 con la NASA patrocinio a nivel Nacional Reactor de Estación de Pruebas en Idaho.
De informe:
Durante la segunda mitad de 1969 geometría esférica de la Cavidad del Reactor Maqueta fue construido y de las pruebas nucleares con un altamente enriquecido $^{235}\mathrm{UF}_6$ núcleo iniciado.
Resumen de los resultados:
Los experimentos fueron relativamente "limpia" y debe servir de referencia para el de cálculo a los efectos de. El interior esférico de combustible gaseoso región (127 cm de diámetro). estaba situado en una de 183 cm de diámetro de la cavidad rodeada por 91 cm de comercial grado de agua pesada. La masa crítica fue de 8,4 kg de uranio en estado gaseoso UF$_6$ formulario. La segunda configuración se habían agregado hidrógeno entre el combustible y la pared de la cavidad. El tercer agregado de material estructural para la pared de la cavidad. El aumento de la masa crítica a 12.86 kg y 29.2 kg de uranio, respectivamente. Cuatro métodos de control de reactividad fueron examinados.
Obviamente, por la variación de la pared moderador/reflector de material, mezcla de moderador (CF, Él) en la fase gas a la masa crítica puede ser reducido un poco, bajar el enriquecimiento de grado va a aumentar la masa crítica, pero al menos esto debería dar una idea.
Elevar la temperatura, manteniendo la densidad constante debe mantener la masa crítica más o menos constante (a los efectos de neutrones de la termalización en diferentes T no debería cambiar mucho), pero, por supuesto, se aumentará en gran medida la presión.
Así que sí, desde el neutronics punto de vista de que no hay obstáculos para este tipo de reactor, y todo se reduce a la de confinamiento de gas caliente / de plasma y el mantenimiento de la fusión de la vasija de contención.
Como para el confinamiento magnético del plasma, me gustaría destacar que a presiones de alrededor de 100 bar y temperaturas de alrededor de 5000 K el grado de ionización de la UF$_x$ gas está lejos de ser 100 %. Por ejemplo, el documento "Uso de la termoquímica de modelado para el análisis de extracción de energía en un gas núcleo de los reactores de fisión' listas 6% de 7000 K @ 100 bar. Esto significa que los confinados magnéticamente plasma se 'fuga' moléculas neutras que todavía infligir presión sobre/ intercambio de calor con el recipiente de contención.
