?

Log in

No account? Create an account

Entries by category: наука

К ОРУЖИЮ!

Совместное заседание Изборского и Тагильского клубов, посвящённое оборонному мировоззрению.
.


К ОРУЖИЮ!

Совместное заседание Изборского и Тагильского клубов, посвящённое оборонному мировоззрению.

Две интеллектуальные силы в своём взаимодействии пробовали нащупать общее представление о грозном, но неизбежном процессе, который начался в стране: государство возвращается туда, где оно должно быть, набирает потенциал, силу, умение управлять социумом, мировыми процессами.

Заседание явилось событием уникальным. Объединились интеллекты и мировоззрения представления об оборонной промышленности и обществе, московских патриотов и уральских мыслителей.

В укреплении позиций государства и внутри страны, и на мировой арене одно из ведущих мест занимают оружейники: новые системы оружия, новые формы оборонной индустрии, которая всегда являлась локомотивом экономики и средоточием научных сил страны. Об этом и шёл разговор.

Александр Проханов:

— Мои посещения оборонных предприятий на протяжении последних лет ещё и ещё раз убеждают, что создание нового оружия, обновление и модернизация оборонно-промышленного комплекса переносят Россию с одного цивилизационного уровня на другой. Новые заводы, новые технологии, новые формы управления производством и целыми регионами позволят России перейти на иной, не просто экономический, а цивилизационный уклад. Ведь для того, чтобы создать подводные лодки «Борей», например, необходимо аккумулировать энергии, возможности тысячи разных предприятий и коллективов: Дагестана, Татарстана, Сибири — всех областей России. А это соединяет, интегрирует колоссальное количество людей, сознаний, опытов. И в процессе модернизации оборонного комплекса мы обретаем долгожданное общее дело.

Создание общего дела неизбежно при ощущении угроз, которые надвинулись на страну. Угрозы со всех флангов: с севера, с юга, запада — порождают оборонное сознание. То драгоценное сознание, которое было на протяжении всего двадцатого века в Советском Союзе, но потеряно в проклятые девяностые годы.

Оружейники, создавая технику, дающую отпор угрозам, способствуют возвращению в общество оборонного сознания. А оно напрямую выводит на государственное мышление: оборонное самоощущение народа связано с восстановлением государственной идеи почти как религиозного чувства, живущего в русском народе.

Рывки в индустриализацию, в создание нового оружия порождают комплекс сопутствующих гуманитарных явлений и тенденций: новую философию, социологию, новые эстетические формы. В грандиозном действе при открытии Олимпиады мы видели фрагмент потрясающего русского авангарда — машинерию под звуки музыки великого Свиридова. Это эстетика, поэтизирующая машины, поэтизирующая авангардный рывок к русскому космизму.

Русское оружие — святое. Святое потому, что всегда было связано с защитой наших святынь. Родина и независимость — это высшие святыни, наша религиозная самостийность и самодостаточность. И русское оружие, будь то современные «Искандеры», танки, лодки, несёт в своих генах таинственное оружие Куликовской битвы и Ледового побоища. Оно уже тогда было святым, потому что его носили святые русские князья. И святость его транслируется в сегодняшний день.

Второй индустриализации, которая связана с восстановлением оборонно-промышленного комплекса, сопутствует вторая христианизация Руси. Недаром на оборонных предприятиях есть часовни или храмы. И перед Уралвагонзаводом в Нижнем Тагиле недавно построен храм Георгия-Победоносца. Вместе с оружием в сознание русского человека возвращается идея святости, идея мистического предназначения страны и народа.

Нужно учредить знак — «Золотое оружие». Не то, которым в романовские времена награждали георгиевских кавалеров. «Золотое оружие» будет присваиваться лучшим оружейникам страны, что прославились созданием новых образцов вооружения. Присваиваться военным, что используют эти образцы в новых условиях. А также тем философам, художникам и гуманитариям, кто способен воспеть это оружие, создать в недрах сегодняшней культуры новый технократизм.

<...>

Развивающийся оборонно-промышленный комплекс создаёт поле вокруг себя: поле гуманитарное, общественно-социальное. И его необходимо расширять. Потому что каналы, по которым военно-промышленная деятельность просачивается в сознание человека, в сознание общества в целом, многомерны и нуждаются в постоянной интенсификации. В ОПК должно быть подразделение, обеспечивающее трансляцию этой идеологии. В этой непростой сфере должны работать гуманитарии: молодые сильные художники, философы, риторы, представители самых разных информационных профессий.

Благодарю всех за участие в обсуждении. Эта встреча была нужна всем, и череду таких встреч нужно проводить на палубах строящихся авианосцев, на базах подводного флота. Это будет полезно и для интеллектуалов, и для ОПК.
.

В сорока пяти километрах от Ташкента, в Паркентском районе, в предгорьях Тянь-Шаня на высоте 1050 метров над уровнем моря находится уникальное сооружение — так называемая Большая Солнечная Печь (БСП) мощностью в тысячу киловатт. Она расположена на территории Института материаловедения НПО «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан. Таких печей в мире всего две, вторая находится во Франции.

Большая Солнечная Печь предназначена для выработки и концентрации высоких температур, необходимых для различных процессов.

Это осуществляется посредством улавливания солнечных лучей и концентрирования их энергии в одном месте. Сооружение покрыто изогнутыми зеркалами, их сияние настолько велико, что смотреть на них бывает невозможно, до боли в глазах.

На массив зеркал возложены функции параболического отражателя, а высокий температурный режим в самом фокусе может доходить до 3500 градусов. Причем и регулировать температуру можно с помощью изменения углов наклона зеркал.

Солнечная Печь, используя такой природный ресурс как солнечный свет, считается незаменимым способом для получения высоких температур. А они, в свою очередь, используются для разнообразных процессов. Так, производство водорода требует температуры в 1400 градусов. Тестовые режимы материалов, проводящиеся в высокотемпературных условиях, предусматривают температуру 2500 градусов. Так тестируются космические аппараты и атомные реакторы. А вот температура до 3500 градусов применяется для изготовления наноматериалов.

Так что Солнечная Печь – не просто удивительное здание, но и жизненно необходимое и эффективное, при этом оно считается экологичным и относительно дешёвым способом получить высокие температуры.

Массив зеркал действует в качестве параболического отражателя. Свет фокусируется в одном центре. И температура там может достигать температур, при которых можно плавить сталь.

Но температуру можно регулировать, устанавливая зеркала под разными углами.

Солнечная Печь – недорогой, эффективный и экологичный способ получения высоких температур.

Певую в мире Солнечную печь во Франции (Одейо) начали строить в начале 60-х, а в строй ввели уже в 70-х. Долгое время она оставалась единственной в своем роде на планете, однако в 1987-м копию возвели неподалеку от Ташкента.

Советская печь остается действующей. На ней, правда, проводят не только опыты, но и выполняют некоторые практические задачи. Правда, расположение печи не позволяет достичь таких же высоких температур, как во Франции — в точке фокуса узбекским ученым удается получить менее 3000 градусов.

Параболическое зеркало состоит из 9000 пластинок — фацетов. Каждая из них отполирована, имеет алюминиевое напыление и чуть вогнута для лучшей фокусировки. После постройки здания печи все фацеты были установлены и откалиброваны вручную — на это ушло три года.

Температурой в точке фокуса можно управлять при помощи гелиостатов. В зависимости от проводимых опытов она варьируется от 1400 до 3500 градусов. Нижний предел необходим для производства водорода в лаборатории, диапазон от 2200 до 3000 — для тестирования различных материалов в условиях экстремального нагрева. Наконец, выше 3000 — область работы с наноматериалами, керамикой и созданием новых материалов.

В чем преимущество солнечной энергии перед любой другой в ходе выполнения научных задач.

- Во-первых, солнце светит бесплатно,
- Во-вторых, горный воздух способствует проведению опытов в «чистом» виде — без примесей.
- В-третьих, солнечный свет позволяет нагревать материалы значительно быстрее, чем любые другие установки, — для некоторых экспериментов это крайне важно.

Любопытно, что печь может работать практически круглый год. Оптимальным месяцем для проведения экспериментов является апрель.

- БСП была запущена в эксплуатацию еще при Союзе в 1987 году, — рассказывает ученый секретарь Института материаловедения НПО «Физика-Солнце» кандидат технических наук Мирзасултан Маматкасымов. — Для сохранения этого уникального объекта из госбюджета выделяются достаточные средства. Две лаборатории института расположены у нас, четыре — в Ташкенте, где находится основная научная база, на которой осуществляется изучение химических и физических свойств новых материалов. У нас же производится процесс их синтеза. Мы экспериментируем с этими материалами, наблюдая за процессом плавки при различных температурах.

БСП представляет собой сложный оптико-механический комплекс с автоматическими системами управления. Комплекс состоит из гелиостатного поля, расположенного на склоне горы и направляющего солнечные лучи в параболоидный концентратор, который представляет собой гигантское вогнутое зеркало. В фокусе этого зеркала создается высочайшая температура — 3000 градусов по Цельсию!


Гелиостатное поле состоит из шестидесяти двух гелиостатов, расположенных в шахматном порядке. Они обеспечивают зеркальную поверхность концентратора световым потоком в режиме непрерывного слежения за Солнцем в течение всего дня. Каждый гелиостат размером семь с половиной на шесть с половиной метров состоит из 195 плоских зеркальных элементов, называемых «фацетами». Отражающая площадь гелиостатного поля равна 3022 квадратных метров.

Концентратор, на который гелиостаты направляют солнечные лучи, представляет собой циклопическое сооружение высотой сорок пять метров и шириной пятьдесят четыре метра.


Следует отметить, что преимущество солнечных печей, по сравнению с печами других типов, состоит в мгновенном достижении высокой температуры, позволяющей получать чистые материалы без примесей (благодаря также чистоте горного воздуха). Используются они для нефтегазовой, текстильной и ряда других промышленностей.

Зеркала имеют определенный срок эксплуатации и рано или поздно выходят из строя. В наших цехах мы изготавливаем новые зеркала, которые устанавливаем взамен старых. Их только в концентраторе 10700, а в гелиостатах 12090 штук. Процесс изготовления зеркал происходит в вакуумных установках, где на поверхность отработанных зеркал напыляется алюминий.

Фергана.Ру: - Как вы решаете проблему поиска специалистов, ведь после развала Союза происходил их отток за рубеж?


Мирзасултан Маматкасымов: - В момент запуска установки в 1987 году здесь работали специалисты из России, Украины, которые обучали наших. Благодаря нашему опыту теперь мы имеем возможность готовить специалистов в этой области самостоятельно. Молодежь приходит к нам с физического факультета Национального университета Узбекистана. Сам я после окончания университета работаю здесь с 1991 года.


Фергана.Ру: - Когда взираешь на это грандиозное сооружение, на ажурные металлические конструкции, как бы парящие в воздухе и при этом поддерживающие «броню» концентратора, в памяти всплывают кадры научно-фантастических фильмов…


Мирзасултан Маматкасымов: - Ну, на моем веку снимать научную фантастику, используя эти уникальные «декорации», здесь пока никто не пытался. Правда, приезжали звезды узбекской эстрады, чтобы снимать свои клипы.


Мирзасултан Маматкасымов: - Сегодня мы будем плавить брикеты, спрессованные из порошкообразного оксида алюминия, температура плавления которого составляет 2500 градусов по Цельсию. В процессе плавки материал стекает с наклонной плоскости и капает в специальный поддон, где образуются гранулы. Их отправляют в керамический цех, расположенный неподалеку от БСП, где измельчают и применяют для изготовления различных керамических изделий, начиная от мелких нитеводителей для текстильной промышленности и заканчивая полыми керамическими шарами, внешне напоминающими бильярдные. Шары используются в нефтегазовой промышленности в качестве поплавков. При этом с поверхности нефтепродуктов, хранящихся в больших емкостях на нефтебазах, испарение уменьшается на 15-20 процентов. За последние годы мы изготовили около шестисот тысяч таких поплавков.


Для электротехнической промышленности мы изготавливаем изоляторы и другие изделия. Они отличаются повышенной износостойкостью и прочностью. Кроме оксида алюминия мы также используем более тугоплавкий материал — оксид циркония с температурой плавления 2700 градусов по Цельсию.

Контроль за процессом плавки осуществляется так называемой «системой технического зрения», которая оснащена двумя специальными телекамерами. Одна из них непосредственно передает изображение на отдельный монитор, другая — на компьютер. Система позволяет как наблюдать за процессом плавки, так и проводить различные измерения.


Следует добавить, что БСП используют и как универсальный астрофизический инструмент, открывающий возможности проведения исследований звездного неба в ночное время.

Кроме вышеперечисленных работ в институте большое внимание уделяется изготовлению медицинского оборудования на базе функциональной керамики (стерилизаторы), абразивных инструментов, сушилок и многого другого. Такое оборудование успешно внедрено в медицинские учреждения нашей республики, а также в аналогичные учреждения Малайзии, Германии, Грузии и России.

Параллельно в институте были разработаны солнечные установки малой мощности. Так, например, учеными института созданы солнечные печи мощностью полтора киловатт, которые были установлены на территории Таббинского института металлургии (Египет) и в Международном металлургическом центре в Хайдарабаде (Индия).







































http://englishrussia.com/2012/01/25/the-solar-furnace-of-uzbekistan/3/


http://www.epochtimes.ru/content/view/77005/69/


http://victorprofessor.livejournal.com/profile


http://loveopium.ru/rekordy-i-rejtingi/solnechnaya-pech.html


http://tech.onliner.by/2012/07/09/reportage


http://www.fergananews.com/article.php?id=4570


http://infoglaz.ru/?p=44825
Общеизвестно, что создателем водородной бомбы считается Андрей Дмитриевич Сахаров, академик, диссидент и правозащитник. В 1947-м защитил кандидатскую, а уже в 1948 году был зачислен в специальную группу и до 1968 года работал в области разработки термоядерного оружия. Одновременно вместе с И. Е. Таммом в 1950-51 гг. сделал пионерские работы по управляемой термоядерной реакции.

Сахаров был настоящей гордостью советской научной школы, ведь Царь-Бомба своим взрывом надолго обеспечила военный паритет Советского Союза в гонке вооружений. Однако, в конце 60-х уже стал на путь "свободы и демократии", а в 1972-м женился на еврейке Боннэр, которая, в силу природной одаренности по "этим делам", поспособствовала написанию книги «О стране и мире», за которую Андрей Дмитриевич и получил Нобелевскую премию, цитирую: «За бесстрашную поддержку фундаментальных принципов мира между людьми и мужественную борьбу со злоупотреблением властью и любыми формами подавления человеческого достоинства». То есть, мировой светила стал одним из основателей правозащитного движения, которое в итоге сыграло свою роль в уничтожении Советского Союза, но уже без самого Сахарова - он умер в самый разгар перестройки, в 1989 году.

Давайте подумаем, какую всё-таки роль сыграл Андрей Дмитриевич в этой истории.
1. Он считался крупным учёным-ядерщиком, отцом Царь-Бомбы, важнейшего "аргумента" в противостоянии с Западом;
2. Первый пункт давал ему негласную гарантию неприкосновенности. Он имел возможность открыто на трибуне критиковать действия советского руководства, "и ничего ему за это не было". Это не Окуджава, которому надо было постоянно "подлизывать", таких бардов была целая шайка, а академиков физиков-ядерщиков - по пальцам пересчитать.
3. Женитьбы на еврейке с потенциальными связями с ЦРУ. Известно, что Боннэр имела огромное влияние на Сахарова: когда академик "вольнодумно" пытался хоть как-то отметить позитивную роль тогдашнего правительства в помощи ученым, писал сын Сахарова, Дмитрий, он от своей супруги (цитирую): "...за каждую такую реплику тут же получал оплеуху по лысине… При этом мировой светило безропотно сносил затрещины, и было видно, что к ним привык". Дмитрий долго пытался понять, почему так случилось, что любящий отец вдруг отдалился от него и сестер, женившись на Елене Боннэр. Зачем он поддался уговорам Боннэр устроить голодовку ради того, чтобы её дочь Лиза смогла улететь в Америку:
Read more...Collapse )
М. Калашников

О ториевых реакторах

ТОРИЙ
Торий – природный слабо радиоактивный металл, открытый в 1828 г. шведским химиком Йенсом Берцелиусом, который назвал его в честь Тора, бога войны скандинавских народов. В небольших количествах он присутствует во многих горных породах и грунтах, где его содержание почти в три раза превышает содержание урана. В почве содержится приблизительно шесть частей тория на миллион.

Торий встречается во многих минералах, наиболее распространенным из которых является редкоземельный минерал – фосфат тория – монацит, в котором содержится до 12% оксида тория. Залежи этого минерала имеются в нескольких странах. Торий-232 распадается очень медленно (его период полураспада почти в три раза превышает возраст Земли), но другие изотопы тория содержатся в нем и в цепях распада урана. Большинство из них являются короткоживущими элементами, и поэтому они намного более радиоактивны, чем Th-232, хотя в массовом отношении их содержание ничтожно мало.


Мировые запасы тория (доступные для добычи)

Страна Запасы (в тоннах)
Австралия 300000
Индия 290000
Норвегия 170000
USA 160000
Канада 100000
Южная Африка 35000
Бразилия 16000
Прочие страны 95000
Всего 1200000

(Служба геологической разведки USA, Запасы минералов, 1999 г.)

Торий в качестве ядерного топлива

Торий, как и уран, может использоваться в качестве ядерного топлива. Сам по себе не являющийся делящимся материалом Th-232 поглощает медленные нейтроны и образует делящийся уран-233. Как и U-2238, торий-232 является топливным сырьем.

По одному из существенных показателей U-233 превосходит уран-235 и плутоний-239, имея более высокий выход нейтронов на один поглощенный нейтрон. Если начать реакцию с помощью другого делящегося материала (U-235 или Pu-239), можно реализовать цикл наработки делящегося материала, напоминающий, но более эффективный, чем цикл на U-238 и плутоний в реакторах на медленных нейтронах. Th-232 поглощает нейтрон и преобразуется в Th-233, который при распаде переходит в Ра-233, а затем в U-233. Облученное топливо можно выгрузить из реактора, U-233 отделить от тория и загрузить в другой реактор, как часть замкнутого топливного цикла.


За последние 30 лет появился интерес к торию в качестве ядерного топлива, поскольку его запасы в земной коре в три раза превышают запасы урана. Кроме того, в реакторах можно использовать весь добываемый торий в отличие от 0,7% изотопа U-235 из природного урана.


Основным вариантом в реакторах типа PWR могут быть топливные сборки, смонтированные так, что бланкет, состоящий главным образом из тория, покрывает затравочный элемент с большей степенью обогащения, содержащий U-235, который производит нейтроны для подкритического бланкета. Поскольку U-233 производится в бланкете, он там же и сгорает. Здесь речь следует о легководном реакторе-бридере, который успешно прошел демонстрационные испытания в USA в 1970 годах.

Научно-исследовательские и конструкторские разработки

Возможность реализации ториевых топливных циклов изучается уже около 30 лет, однако значительно менее интенсивно, чем урановых или уран-плутониевых циклов. Основные исследовательские и конструкторские работы проводились в Германии, Индии, Японии, Рф, Великобритании и USA. Было проведено также и пробное облучение ториевого топлива в реакторах до получения высокого уровня выгорания. Полностью или частично загружались ториевым топливом несколько опытных реакторов.


К заслуживающим внимания экспериментам по ториевому циклу относятся следующие (первые три проводились на высокотемпературных реакторах с газовым охлаждением):



  • В период с 1967 по 1988 годы в Германии более 750 недель эксплуатировался экспериментальный реактор AVR с насыпным бланкетом при мощности 15 МегаВт. 95% всего периода работы реактора составляла работа на ториевом топливе. Топливо представляло собой 100000 топливных элементов в виде шариков. Общий вес ториевого топлива составлял 1360 кг; торий использовался в смеси с высокообогащенным ураном. Максимальная глубина выгорания составила 150000 МВт·сутки/т.

  • Ториевые ТВЭЛы, состоящие из тория и урана в соотношении 10:1, в течение 741 суток облучались в реакторе Dragon мощностью 20 МегаВт в английском городе Уинфит. Реактор Dragon эксплуатировался в рамках совместного проекта, в котором, наряду с Великобританией, с 1964 по 1973 годы участвовали Австрия, Дания, Швеция, Норвегия и Швейцария. Ториево-урановое топливо использовалось для производства U-233, который заменял потребляемый U-235 примерно в том же соотношении. Топливо могло работать в реакторе в течение шести лет.

  • В 1967-1974 годах в USA работал высокотемпературный реактор Peach Bottom на уран-ториевом топливе мощностью 110 МегаВт производства компании General Atomic.

  • В Индии в 1996 г. в Калпаккаме в качестве источника нейтронов был запущен экспериментальный исследовательский реактор Kamini мощностью 30 кВт, работавший на U-233, полученном путем облучения ThO2 на другом реакторе. Реактор был построен неподалеку от бридерного реактора на быстрых нейтронах мощностью 40 МегаВт, в котором и облучался ThO2.

  • В Нидерландах в течение трех лет эксплуатировался гомогенный реактор с водяной смесью мощностью 1 МегаВт. В реакторе использовалось топливо в виде раствора высокообогащенного урана и тория; с целью удаления продуктов деления непрерывно велась переработка, в результате которой с высоким К.П.Д. производился U-233.

  • Проводился ряд экспериментов с реакторами на быстрых нейтронах.

Энергетические реакторы

  • На базе реактора AVR в Германии был разработан 300 МегаВт-реактор THTR, проработавший с 1983 по 1989 годы; реактор работал на насыпном бланкете из 674000 элементов, из которых больше половины представляло собой уран-ториевое топливо, а остальные – графитовый замедлитель и нейтронные поглотители. ТВЭЛы непрерывно обновлялись при загрузке, и в среднем прошли через реактор шесть раз. Производство топлива было поставлено на промышленную основу.

  • Реактор Fort St Vrain был единственным в USA коммерческим реактором, работавшем на ториевом топливе; этот реактор также был сконструирован на базе немецкого AVR и проработал с 1976 по 1989 годы. Это был высокотемпературный реактор (1300°С) с графитовым замедлителем и гелиевым охлаждением с проектной мощностью 842 МегаВт (330 МегаВт электрических). Топливные элементы были изготовлены из карбида тория и карбида Th/U-235 в виде микросфер, для удержания продуктов деления, покрытых диоксидом кремния и пироуглеродом. ТВЭЛы имели форму шестигранных колонн («призм»). В реакторе использовалось почти 25 тонн тория; глубина выгорания составила 170000 МВт·сутки/т.

  • Исследования ториевого топлива для реакторов типа PWR проводились на американском реакторе Shippingport; в качестве исходного делящегося материала топлива использовались U-235 и плутоний. Был сделан вывод, что торий серьезно не повлияет на режимы работы и сроки эксплуатации активной зоны. Здесь же с 1977 по 1982 годы успешно прошли испытания легководного бридерного реактора затравочно-бланкетного типа на ториево-урановом топливе, покрытым сплавом циркония.

  • В 60-мегаваттном реакторе Lingen типа BWR в Германии использовались Th/Pu-ТВЭЛы.

Индия

В Индии с целью повышения эффективности после запуска в блоки 1 и 2 А.Э.С в Какрапаре было загружено 500 кг ториевого топлива. 1-Ый блок А.Э.С был первым в мире реактором, в котором для выравнивания мощности в активной зоне использовался не обедненный уран, а торий. Работая на ториевом топливе, 1-й блок вышел на полную мощность за 300 суток, а 2-й блок – за 100 суток. Ториевое топливо планируется использовать в блоках 1 и 2 А.Э.С в Кайга и в блоках 3 и 4 А.Э.С в Раджастане, которые находятся в стадии строительства.

Обладая запасами тория, в шесть раз превышающими запасы урана, Индия в качестве основной задачи промышленного производства энергии поставила задачу внедрения ториевого цикла, которая будет решаться в три этапа:

  • тяжеловодные реакторы CANDU, работающие на топливе из природного урана, будут использоваться для наработки плутония;

  • реакторы-бридеры на быстрых нейтронах (FBR) на основе полученного плутония будут производить U-233 из тория;

  • перспективные тяжеловодные реакторы будут работать на U-233 и тории, получая 75% энергии из тория.

Отработанное топливо затем будет перерабатываться для восстановления делящихся материалов и их последующей переработки;

Разработка перспективных реакторов

Конструкторские решения по перспективным реакторам на ториевом топливе включают:


  • Легководные реакторы, использующие в качестве топлива оксид плутония (PuO2), оксид тория (ThO2) и(или) оксид урана (UO2), из которых изготовляются стержневые ТВС.

  • Высокотемпературные реакторы с газовым охлаждением (HTGR) двух типов – с насыпным бланкетом и призматическими топливными сборками.

  • Газотурбинные модульные реакторы с гелиевым охлаждением (GT-MHR). Результатом проведенных в USA исследований на реакторах типа HTGR стали призматические ТВС. Использование гелия для охлаждения при высоких температурах и сравнительно небольшая выходная энергия на модуль (600 МВт) позволяет скомбинировать модульную конструкцию с газовой турбиной (цикл Брайтона), что повышает производство тепловой энергии почти на 50%. Активная зона таких реакторов допускает применение широкого спектра конструкций ТВС, в том числе ВОУ/Th и Pu/Th. Использование ВОУ/Th-топлива было продемонстрировано на американском реакторе Fort St Vrain.

  • Модульный реактор с насыпным бланкетом (PBMR). Сконструирован в Южной Африке на основе результатов проведенных в Германии исследований. Сейчас работы ведутся международным консорциумом. Позволяет использовать ториевые насыпные бланкеты.

  • Реакторы на солевом расплаве. Перспективный реактор-бридер, в котором ториевое топливо используется в виде солевого расплава, не требуя дополнительного внешнего охлаждения. Хладагент первичного контура проходит через теплообменник, где тепловая энергия реакции деления передается в рабочий материал вторичного контура с целью генерации пара. Детальные исследования концепции проводились в 60-е годы ХХ века; сейчас они возобновились в связи с появлением передовых технологий производства материалов.

  • Перспективные тяжеловодные реакторы (AHWR). В Индии в настоящее время ведутся работы по этому направлению. Как и канадский реактор CANDU-NG, индийский реактор мощностью 250 МегаВт охлаждается обычной водой. Основная часть активной зоны состоит из смеси оксидов тория и U-233 в подкритическом состоянии; пропорции смеси таковы, что U-233 самовоспроизводится. Реакция управляется несколькими затравочными зонами на основе обычного МОХ-топлива.

  • Утилизация плутония. Сегодня в некоторых реакторах используется МОХ-топливо (U, Pu). Альтернатива состоит в использовании торий-плутониевого топлива; в этом случае реактор работает на плутонии, производя делящийся U-233, который после разделения можно использовать в составе уран-ториевого топливного цикла.

Применение тория в комплексах с ускорителями (ADS)В комплексах с ускорителями

Высокоэнергетические нейтроны производятся за счет реакции расщепления ядер высокоэнергетическими протонами ускорителя, соударяющимися с тяжелыми ядрами мишени (свинец, свинец-висмут или другие элементы). Эти нейтроны можно направить в субкритический реактор, содержащий торий, где нейтроны производят U-233 и обеспечивают его деление. Существует возможность обеспечения самоподдерживающейся реакции деления, которую можно направить либо на производство энергии, либо на трансмутацию актиноидов,

образующихся в результате U/Pu топливного цикла. Использование тория вместо урана означает, что в самом реакторе ADS будет производиться меньшее число актиноидов.Разработка ториевого топливного цикла

Проблемы, связанные с решением этой задачи, сводятся к высокой стоимости производства топлива частично вследствие высокой радиоактивности U-233, который всегда содержит U-232; аналогичные проблемы касаются и переработки тория вследствие высокой радиоактивности Th-228, определенного риска распространения U-233 как оружейного материала, а также ряда технических проблем переработки (пока не решенных должным образом). Предстоит проделать большую работу, прежде чем ториевый цикл будет поставлен на оммерческую основу, но пока можно в больших количествах добывать уран, такая работа представляется маловероятной.

Тем не менее, ториевый цикл с его потенциалом по воспроизводству без использования реакторов на быстрых нейтронах сохранит свою перспективность еще в течение длительного времени.