Fusion-Fission Hybrid Nuclear Reactors: For Enhanced Nuclear Fuel Utilization and Radioactive Waste Reduction
Energia jądrowa przyczynia się do długoterminowego rozwiązania mającego na celu powstrzymanie zmian klimatycznych. Jednak obecna technologia rozszczepienia jądrowego wykorzystuje jedynie około 1-3% energii jądrowej zawartej w naturalnym uranie, co jest nieefektywne i stwarza problem z utylizacją odpadów radioaktywnych.
Połączenie technologii rozszczepienia jądrowego z rozwijającą się technologią fuzji jądrowej w celu stworzenia hybrydy fuzji i rozszczepienia pozwoliłoby uzyskać dodatkowe neutrony fuzyjne, aby 1) przekształcić znacznie więcej uranu w materiał rozszczepialny, co zwiększyłoby efektywne wykorzystanie zasobów paliwa jądrowego, oraz 2) znacznie zmniejszyć (poprzez rozszczepienie) najbardziej długożyciowe radioaktywne odpady jądrowe.
Niniejsza książka opisuje hybrydową fizykę i technologię fuzji i rozszczepienia jądrowego. W pierwszych częściach dokonano krótkiego przeglądu zasad rozszczepienia jądrowego oraz opisano konstrukcję i bezpieczeństwo reaktorów rozszczepienia jądrowego; następnie opisano podstawy syntezy jądrowej i koncepcje reaktorów termojądrowych, wraz z bieżącymi i przyszłymi wyzwaniami oraz przewidywanym rozwojem tej jeszcze niedojrzałej technologii. Rozdziały obejmują naukowe podstawy rozszczepienia jądrowego i rozszczepieniowego cyklu paliwowego, zaawansowane reaktory rozszczepieniowe, aspekty bezpieczeństwa, naukowe i technologiczne podstawy energetyki termojądrowej, oczekiwane przyszłe ulepszenia, a następnie zasady koncepcji hybrydowego reaktora rozszczepieniowo-fuzyjnego (FFH), z ilustracyjnymi koncepcjami projektowymi FFH, analizami bezpieczeństwa i przykładami wykorzystania neutronów termojądrowych do pomocy w osiągnięciu cykli spalania i rozmnażania paliwa rozszczepieniowego.
Ta zwięzła praca jest niezbędną lekturą dla naukowców i decydentów zajmujących się badaniami i inżynierią energii jądrowej, w tym zaawansowanych studentów.