Вопрос по ядерным реакторам на быстрых нейтронах

Question

Когда в ядерном топливном цикле из реактора на тепловых нейтронах достают топливо (тобишь уран-238) и этот уран-238 отправляют в реактор на быстрых нейтронах, то в этом топливе с ураном-238 содержатся изотопы урана-235 или плутония-239? Ведь уран-238 без радиактивных изотопов не делится же.
Расскажите кто разбирается.

Answer 1

Да, вы совершенно правы, уран-238 сам по себе не делится, поэтому для реакции нужны делящиеся изотопы. Когда топливо с ураном-238 извлекается из реактора на тепловых нейтронах, оно содержит определённое количество накопившихся изотопов, таких как уран-235 и плутоний-239. Эти изотопы появляются в результате превращений урана-238 под воздействием нейтронов.
 
Вот как это происходит:
 
Накопление плутония-239: В реакторе на тепловых нейтронах нейтроны, взаимодействуя с ядрами урана-238, превращают его в плутоний-239 (через захват нейтрона и последующие два бета-распада) . Плутоний-239 — это делящийся изотоп, который может подерживать цепную реакцию деления.
 
Присутствие урана-235: Топливо изначально может содержать немного урана-235, и его небольшое количество может остаться даже после облучения в реакторе на тепловых нейтронах.
 
Таким образом, когда уран-238 отправляется в реактор на быстрых нейтронах, в нём уже присутствуют изотопы плутония-239 (в значительном количестве) и, возможно, оставшийся уран-235. Именно эти изотопы подерживают цепную реакцию деления в реакторе на быстрых нейтронах.
 Как это работает

В реакторе на быстрых нейтронах, когда нейтроны сталкиваются с атомами топлива, происходит ядерная реакция, высвобождая энергию и больше быстрых нейтронов. Эти быстрые нейтроны могут взаимодействовать с ураном-238, преобразовывая его в плутоний-239, который тоже может быть использован в качестве топлива. Это позволяет создавать больше топлива в процессе работы — такую способность называют breedig (размножением топлива) .