关于钍堆上舰：再请T教授、沉宝兄和其他爱友指教

晨枫

怎这样呢 发表于 2025-12-1 19:50
正文里你也没写明白啊，或者没搞清楚咋回事。钍堆自我生产U233最大的瓶颈是从Pa233到U233 27天的半衰期， ...

( ~7 V) f# B) [( U" B6 A2 \呃，我建议你再看看我写的是什么，我们再来讨论吧。我感觉我们再说不同的事情。
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  x8 V0 J' c( F! l6 n# \. V( Q对了，我从来没有说过熔盐离开堆芯就不带放射性了，我只是说熔盐离开堆芯，就没有裂变反应了。

三力思

晨枫 发表于 2025-12-2 08:54
呃，看来我的正文白写了。

是的，钍堆开始的时候需要靠外来的铀233或者235运作一段时间，以后就可以用自 ...

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! u4 r# v1 X. T如果氟气和四氟化铀只是在熔盐表面反应，这个过程很慢吧，要完全反应，高压氟气和熔盐里的四氟化铀怎么搅拌在一起？四氟化铀,氟气气化分离是当初苏联用来浓缩铀的方法之一。把钍堆用来造高浓缩铀的技术路线理论上没有问题，但有必要开发这条技术路线吗？用停堆或者减慢核反应不需要分离铀，用吸收中子的控制棒就够了。

怎这样呢

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晨枫 发表于 2025-12-2 10:08
呃，我建议你再看看我写的是什么，我们再来讨论吧。我感觉我们再说不同的事情。
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6 X3 ~  c! C, C8 R" V对了，我从来没有说过熔 ...

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对于熔盐堆来说，离开堆芯的燃料熔盐也就是传热介质，并不具有额外的放射性。这是我的理解，欢迎指正。

" j: w% A7 H' R9 l0 ~这不是你说的么，裂变产物如何被分离的？或者你再解释解释什么是“额外的放射性”？
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$ N; n! x/ w7 ?# m9 e3 \此外裂变不等于链式反应，虽然离开了堆芯的中子源裂变无法自持，但不断生成的U233总归会有一小部分持续裂变，抬高辐射水平总是不成问题的吧

晨枫

三力思 发表于 2025-12-1 20:14
如果氟气和四氟化铀只是在熔盐表面反应，这个过程很慢吧，要完全反应，高压氟气和熔盐里的四氟化铀怎么搅 ...

怎么反应是个工艺问题，需要具体到物性和反应条件了。这个我不懂，要懂也不敢在这里说了，这些都属于敏感知识。
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钍堆如果需要停堆换料，那估计就直接毙了，还是弄铀堆吧。

: w, z& \$ G; A3 j6 ^# W" ^$ g对了，钍堆有固体燃料的bubble bed和液体燃料两条路线，但都可以在线换料。

三力思

晨枫 发表于 2025-12-2 12:40
# h# u9 I4 a. j怎么反应是个工艺问题，需要具体到物性和反应条件了。这个我不懂，要懂也不敢在这里说了，这些都属于敏感 ...

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钍堆不需要换料维持反应。后期就是钍-232+快中子->钍-233->镤-233->铀-233增殖反应, 铀-233才是主要核燃料 。只是在初期阶段，需要使用少量铀-235或钚-239作为初始燃料引发反应. 其实中间产品镤-233才是优化反应要分离出来的元素。镤-233吸收中子会变成铀-234， 铀-234不能裂变，要再吸收更多中子变成铀-235才能变成燃料。
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铀-233是由钍-232的中子辐照产生的。当钍-232吸收中子时，就变成钍-233，其半衰期只有22分钟。钍-233通过β衰变变成镤-233。原镤-233的半衰期为27天，β衰变为铀-233；一些拟建的熔盐反应堆设计试图在β衰变发生之前将原镤从物理上隔离开来，使其不再被中子俘获，以保持中子经济性（如果错过铀-233，下一个裂变目标便是铀-235，意味着总共需要4个中子才能引发裂变）。

晨枫

三力思 发表于 2025-12-2 10:03
: A! m# K/ v+ n$ J5 D钍堆不需要换料维持反应。后期就是钍-232+快中子->钍-233->镤-233->铀-233增殖反应, 铀-233才是主要核燃 ...

9 f5 L- |/ H  Z! W这岂不是更不能等停堆再换料了？等到那时，大量镤-233吸收中子会变成铀-234，增殖就增殖不下去了。

9 ~# _1 V5 g6 `7 [( N到底是分离镤233还是铀233，我觉得目的是一样的，就要看分离和复活的工艺性了。

三力思

晨枫 发表于 2025-12-3 06:12
这岂不是更不能等停堆再换料了？等到那时，大量镤-233吸收中子会变成铀-234，增殖就增殖不下去了。
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到底 ...

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% m4 y& P' J9 _目前的方案就是利用熔盐是液体的特性，不停的让熔盐从反应核心流动。离开中子源后，1/2^N, 6, 7个月后， 99%镤-233会自己衰变成铀-233。所以钍堆运行都2，3年后，你才看到钍转变铀成功的新闻。

怎这样呢

三力思 发表于 2025-12-3 00:03
' A8 o5 S* Z7 Z. P钍堆不需要换料维持反应。后期就是钍-232+快中子->钍-233->镤-233->铀-233增殖反应, 铀-233才是主要核燃 ...

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  H' b$ P2 |+ i/ n这种情况下最可行的办法应该是钍融盐只参与增殖不参与裂变，铀233分离之后还是做成燃料棒来使用。上舰什么的就不用考虑了，话说烧铀235的反应堆能够不用大改烧铀233么？

三力思

怎这样呢 发表于 2025-12-3 14:14
这种情况下最可行的办法应该是钍融盐只参与增殖不参与裂变，铀233分离之后还是做成燃料棒来使用。上舰什 ...

: r1 I; i( f1 v3 U铀233的裂变产物里有带强伽马衰变，辐射性更强。其中铀232还很难和铀233分离。