প্রোট্যাকটিনিয়াম থোরিয়াম জ্বালানী চক্রের দক্ষতা কতটা হ্রাস করতে পারে?

Question

থোরিয়াম জ্বালানী চক্রের অন্যতম প্রতিরূপ হ'ল এই চক্রটিতে উত্পন্ন প্রোট্যাকটিনিয়াম চুল্লিটির কার্যকারিতা হ্রাস করে এবং কমপক্ষে তরল ফ্লোরাইড বা গলিত লবণের চুল্লি থেকে অপসারণ করা দরকার। তবে যতদূর আমি বলতে পারি, প্রথম সলিড-জ্বালানী থোরিয়াম চুল্লির কাজকালে প্রোট্যাকটিনিয়াম সরানো হয়নি, এটি শিপিংপোর্টে ব্যবহৃত তৃতীয় কোর ছিল; বা কমপক্ষে আমি আনুষ্ঠানিক জ্বালানী প্রতিবেদনে প্রোট্যাকটিনিয়াম অপসারণের (অপারেশন চলাকালীন) কোনও উল্লেখ খুঁজে পাই না ।

সুতরাং, প্রশ্ন (গুলি):

• পরিমাণমতো, প্রোট্যাকটিনিয়াম অপসারণ না করে কীভাবে খারাপ চুল্লিটির কার্যকারিতা হ্রাস পেতে পারে?
• এই অবক্ষয়টি কোন ডিগ্রীতে রিঅ্যাক্টরের ধরণ এবং অন্যান্য পরামিতিগুলির (জ্যামিতি ইত্যাদি) উপর নির্ভর করে?

Comments

এটি আমি এই সাইটে দেখেছি আরও আকর্ষণীয় প্রশ্নগুলির মধ্যে একটি।

— ফ্রেড

Answer 1

এটি বিবেচনা করার জন্য থোরিয়াম জ্বালানী চক্রের জন্য একাধিক ভেরিয়েবল এবং অনেক প্রস্তাবিত নকশাগুলি হওয়ায় এটি একটি জটিল প্রশ্ন; তবে মনে হচ্ছে আপনার প্রাথমিক আগ্রহটি পা -৩৩৩ সমাধানে না ফেলে থোরিয়াম পারমাণবিক চক্রকে বিরূপ প্রভাবিত করবে বা যেখানে এই আইসোটোপটি বিটা আমাদের অতি প্রয়োজনীয় ইউ-কে নিয়ে সিদ্ধান্ত নেওয়ার পরে পুনঃপ্রবর্তন করতে আরও বুদ্ধি বোধ করবে সেদিকে এটি প্রভাব ফেলে in 233 জ্বালানী।

এই প্রশ্নের সংক্ষিপ্তভাবে উত্তর দেওয়ার জন্য প্রথমে একটি তাপীয় চুল্লি ধরে নেওয়া যাক (নিউট্রনগুলিতে ভালভাবে সংযত এবং ইউ -৩৩-এর বিভাজনের জন্য শক্তির আদর্শ রয়েছে)। এর পরে 98% Th-232, 1% Pa-233 এবং 1% U-233 দিয়ে রচনা সম্পর্কে ধারণা তৈরি করা যাক।

এই আইসোটোপগুলির প্রতিটি ক্রস বিভাগগুলি (তাপীয় নিউট্রনের কাছে তারা কত 'বড়') প্রায়শই: শোষনের জন্য Th-232, 7.37 বার্ন; পা -233, শোষণের জন্য 40 বার্ন; U-233, বিদারণের জন্য 529 শস্যাগার। আপনি যদি 'বার্ন' জানেন না তবে মূলত এটি লক্ষ্য নিউক্লিয়াসের 2D আকারের বর্ণন করা যতক্ষণ না আগত নিউট্রনের সাথে একটি মিথস্ক্রিয়া রয়েছে। 1 শস্যাগার = 10 ^-24 সেমি ² এবং এর নামকরণ করা হয়েছিল কারণ পারমাণবিক স্কেলগুলিতে যেমন পুরানো প্রবাদটি আছে, "... শস্যাগার মতো বড়।"

নিউট্রন যে কোনও পরমাণুর সাথে 'সংঘর্ষ / মিথস্ক্রিয়া' হওয়ার আগে এটি পরিবহণ করবে তার গড় দূরত্ব নির্ধারণ করতে এই তথ্য ব্যবহার করা যেতে পারে (যাকে পরিবহন বলতে মুক্ত পথ হিসাবেও পরিচিত)। ফাংশনটি নিম্নরূপ:

$$l=\frac{1}{\sigma N-\frac{2}{3A}}$$

কোথায়:

• পরিবহন মানে মুক্ত পথ;$l$
• আইসোটোপ প্রস্থচ্ছেদ হয়;$\sigma$
• হ'ল আইসোটোপের সংখ্যা ঘনত্ব;$N$
• হ'লআইসোটোপে প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যা।$A$

যেহেতু এগুলি সমস্ত প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যার সাথে একই রকম হয় আমরা 2 টি নির্মূল করতে পারি শব্দ। এছাড়াও, এই ফাংশনটি প্রাথমিকভাবে উপাদানের একটি গভীর গভীরতার মাধ্যমে নিউট্রনের শক্তি হ্রাস এবং বর্ধনের জন্য গণনা করার জন্য ব্যবহৃত হয় তবে এটি আমাদেরকে রেখে শোষণের জন্য ঠিক একইভাবে কাজ করে:$\frac{2}{3A}$

$$l \sim \frac{1}{\sigma N}$$

এই সূত্রটি একটি পরমাণুর (শোষণ, বিভাজন, বিচ্ছুরন ইত্যাদি) এর সাথে মিথস্ক্রিয়া করার আগে একটি নিউট্রন কোনও উপাদান দিয়ে যাতায়াতের গড় (ইশ) দূরত্ব দেয়।

কিছু দ্রুত সংখ্যার ক্রাঞ্চিংয়ের সাথে (সঠিক সংখ্যার ঘনত্বগুলি এড়িয়ে যাওয়া এবং রচনাগুলির% এর সাথে চলে যাওয়া) আমরা সহজেই দেখতে পাচ্ছি যে নিউট্রন দ্বারা ভ্রমণ করা গড় দূরত্বটি ইউ -৩৩৩ এবং থে -২৩ বনাম পা-র জন্য প্রশস্ততার সংক্ষিপ্ততর ক্রমের চেয়ে বেশি is -233 আইসোটোপ তাই এই চুল্লিটির 'দক্ষতা' এর প্রভাবগুলি নগণ্য হবে।

আপনার প্রশ্নের উত্তর দিতে:

• Pa-233 গঠন কি চুল্লিটির কার্যকারিতা প্রভাবিত করে? হ্যাঁ।
• একটি কার্যকর টোরিয়াম জ্বালানী চক্র রাখতে Pa-233 মুছে ফেলা কি সমালোচনা নয়? না।
• চুল্লিটির জ্যামিতি কী কার্যকারিতা প্রভাবিত করে? হ্যাঁ, তবে এটি সম্পূর্ণ অন্য প্রশ্ন। ;)

আশাকরি এটা সাহায্য করবে!

Comments

বিন্যাস করার পরে দয়া করে আপনার সমীকরণের সঠিকতাটি ডাবল-চেক করুন। আমি নিশ্চিত নই যে "এই আইসোটোপগুলির মধ্যে" # সম্পত্তি / পরিমাণ কী বলে উল্লেখ করা হয়েছে, তাই প্রতীক হিসাবে জেনেরিক এন ব্যবহার করেছেন।

— এয়ার

সুন্দরভাবে সম্পাদিত এয়ার "# এই আইসোটোপগুলির" হল পারমাণবিক সংখ্যার ঘনত্বের একটি রেফারেন্স যা রাজধানী 'এন' ব্যবহার করে সমস্ত ক্ষেত্রেই এত ভালভাবে ব্যবহৃত হয়! আমার একমাত্র

— কৃপণতা

Answer 2

প্রোট্যাকটিনিয়াম বিচ্ছেদ তরল ফ্লোরাইড থোরিয়াম চুল্লিগুলির একটি দুর্দান্ত উপকারীতা, এটি জ্বালানী (এবং প্রোট্যাকটিনিয়াম) তরল আকারে থাকা এই সত্য দ্বারা সম্ভব হয়েছিল। চারপাশে পাম্প করা এবং এর সাথে রসায়ন-স্টাফ করা সহজ।

শিপিংপোর্ট চুল্লিটি শীতল ও মডারেটর হিসাবে জলযুক্ত একটি শক্ত জ্বালানীযুক্ত (থোরিয়াম অক্সাইড) চুল্লি ছিল। তাই প্রোট্যাকটিনিয়াম জ্বালানী উপাদানগুলিতে আটকে থাকত।

অন্যান্য জ্বালানী চক্র (উদাঃ U-235) এছাড়াও চুল্লিের বিষ তৈরি করে। এগুলি সমস্ত জ্বালানীর গ্রাস হওয়ার আগে অদৃশ্য শক্ত জ্বালানী উপাদান সরবরাহ করে। জ্বালানী নিচে গলে যাওয়া এবং দরকারী বিদারণযোগ্য উপাদান পুনরুদ্ধার করা সম্ভব। এই প্রক্রিয়াটি গ্রহণের স্তরটি উপভোগ করতে পারেনি যা এটি অন্যথায় রাজনীতি, আমলাতন্ত্র ইত্যাদির কারণে ঘটতে পারে Often প্রায়শই ব্যয় করা জ্বালানী কেবল পুনরায় প্রসেসিং ছাড়াই নিষ্পত্তি করা হয়।

Comments

ওপি দক্ষতার উপর পরিমাণগত প্রভাব সম্পর্কে বিশেষভাবে জিজ্ঞাসা করেছিল, তবে আপনি এটিকে মোটেই আবৃত করেছেন বলে মনে হয় না। আপনার প্রথম অনুচ্ছেদে কৌশলটির কোনও বাস্তব-বাস্তবায়ন রয়েছে, যা আপনি নিজের উত্তরটি চিত্রিত করতে ব্যবহার করতে পারেন?

— এনার্জি

দ্রুত প্রোট্যাকটিনিয়াম নিষ্কাশন সম্পর্কে আরও সাম্প্রতিক নিবন্ধগুলির মধ্যে একটি: dx.doi.org/10.1080/19443994.2012.664263

— হরিণ হান্টার

@ এনারজি নাম্বার, আমি বলব আপনি ঠিক বলেছেন আমি অনুসন্ধান চালিয়ে যাব তবে যে বইগুলি আমার হাতে রয়েছে কেবল সেগুলিই ইউ -235 চক্রের বিষ সম্পর্কে আলোচনা করে (বেশিরভাগ Xe দ্বারা)। এটি দাঁড়িয়ে হিসাবে আমার উত্তর বেশ দুর্বল।

— ড্যান

Answer 3

উত্তর (এটি বিশ্বাস করুন বা না) হবেনা। কেন? কারণ প্রোট্যাকটিনিয়াম এখন জ্বালানি পোড়াতে উন্নতি করতে পারমাণবিক চুল্লিগুলির একটি "সংযোজক" হিসাবে আলোচিত হচ্ছে। প্রোট্যাকটিনিয়াম অপসারণের ব্যয়টি একেবারেই প্রয়োজন হয় না।

$$\begin{gather} 238\text{Th} + 1\text{n}= 233\text{Pa} = 233\text{U} \\ 233\text{Pa}+1\text{n}=\text{U}234+1\text{n}=\text{U}235 \end{gather}$$

দুটোই বিচ্ছেদযোগ্য। সুতরাং, সংক্ষিপ্ত উত্তর হয় না।