Реа'ктор-размно'житель,бридер, ядерный реактор , в котором расход ядерного топлива (ядерного горючего) сопровождается его расширенным воспроизводством в виде вторичного ядерного топлива. Как правило, в Р.-р. расходуемое и воспроизводимое топлива являются одним и тем же химическим элементом (плутоний либо уран). Воспроизводство топлива осуществляется в результате взаимодействия нейтронов , освобождающихся в процессе деления ядер исходного топлива, с ядрами помещаемого в реактор вещества, называется сырьевым материалом. В уран-плутониевом Р.-р. на быстрых нейтронах исходным топливом служит 239Pu, а сырьевым материалом — 238U. В результате захвата ядрами урана свободных нейтронов образуется вторичное топливо — 239Pu. В уран-ториевом Р.-р. на быстрых или медленных нейтронах исходным топливом служит 233U, сырьевым материалом — 232Th; воспроизводимым топливом является 233U. Существенной величиной, характеризующей работу Р.-р., является время удвоения массы топлива (время, за которое масса накопленного топлива становится вдвое больше массы топлива, первоначально загруженного в реактор).
Единственным природным ядерным топливом является 235U, содержание которого в природной смеси изотопов урана составляет всего лишь 0,71%. Использование Р.-р. создаёт принципиальную возможность расширения топливной базы ядерной энергетики в десятки раз за счёт веществ, которые сами по себе не могут поддерживать реакцию деления. Поэтому проблеме создания надёжных и экономичных Р.-р. уделяется весьма большое внимание во всех промышленно развитых странах. В СССР соответствующие работы были начаты в 1949 под руководством А. И. Лейпунского. После создания серии экспериментальных Р.-р. в 1973 осуществлен пуск первого в мире крупного Р.-р. БН-350 (г. Шевченко, Казахская ССР) на АЭС мощностью 150 Мвт ; сооружается Р.-р. БН-600 для АЭС мощностью 600 Мвт.
С. А. Скворцов.
Реа'кторы хими'ческие,аппараты для проведения реакций химических. Конструкция и режим работы Р. х. определяются как агрегатным состоянием взаимодействующих веществ, так и условиями (температурой, давлением, концентрациями реагентов и др.), обеспечивающими протекание реакции в нужном направлении и с достаточной скоростью. По первому признаку различают Р. х. для реакций в гомогенных системах (однофазных газовых или жидких) и в гетерогенных системах (двух- или трёхфазных, например газ — жидкость — твёрдое тело). По второму признаку различают Р. х. низкого, среднего и высокого давления, низко- и высокотемпературные, периодического, полунепрерывного и непрерывного действия.
Р. х. для гомогенных систем — обычно ёмкостные аппараты, снабженные перемешивающими устройствами и теплообменными элементами, а также пустотелые или насадочные колонны часто с плоскими змеевиками. Процессы в гомогенных системах могут протекать периодически или непрерывно. Р. х. для осуществления гетерогенных процессов бывают преимущественно колонного типа одноступенчатые и секционированные, реже ёмкостные. Процессы в них могут проводиться периодически с попеременной загрузкой реагентами и выгрузкой продуктов реакции; полупериодически, когда одни реагенты загружаются в начале процесса, а другие (обычно газовые) пропускаются через Р. х. вплоть до окончания реакции; в циклическом режиме с попеременным проведением в Р. х. различных процессов (например, каталитические реакции и реакции регенерации катализатора) или непрерывно, когда реагенты, двигаясь непрерывным потоком, взаимодействуют во время их прохождения через Р. х., при этом характеристики процесса мало изменяются во времени. В случае периодического режима работы ёмкостные Р. х. для гомогенных и гетерогенных систем снабжаются перемешивающими устройствами для ускорения тепло- и массообмена и создания внутри Р. х. однородных условий процесса, а в случае непрерывного режима работы, который обычно используется в промышленности, полное перемешивание во всём реакционном объёме нежелательно, т.к. снижается производительность Р. х. и избирательность реакций вследствие большого разброса времени пребывания взаимодействующих частиц в рабочем объёме: одни проходят слишком быстро, не успевая прореагировать, другие задерживаются. Этот эффект подавляют путём применения каскада последовательно соединённых Р. х. рассматриваемого типа. Для гетерогенных систем более распространены проточные Р. х. — трубчатые и колонные. Трубчатые Р. х. позволяют осуществлять интенсивный теплообмен в зоне реакции и обеспечивать одинаковое время пребывания в них всех частиц потока. Колонные Р. х. конструктивно менее приспособлены для интенсивного теплообмена, поэтому их применяют в тех случаях, когда подвод (или отвод) тепла к зоне реакции отсутствует или ограничен. Для ускорения межфазного массообмена и уменьшения разброса времени пребывания частиц реагентов колонные аппараты заполняются иногда твёрдой насадкой (см. Насадка ). В Р. х. для газо-жидкофазных реакций развитая межфазная поверхность достигается диспергированием одного из реагентов. В колонных Р. х. очень существенно равномерное распределение потока по сечению колонн. Проточные Р. х. при необходимости снабжаются циркуляционными контурами для возврата непрореагировавших исходных веществ.
Читать дальше
