
Fusion-Fission Hybrid Nuclear Reactors: For Enhanced Nuclear Fuel Utilization and Radioactive Waste Reduction
Die Kernenergie trägt zu einer langfristigen Lösung für die Eindämmung des Klimawandels bei. Die derzeitige Kernspaltungstechnologie nutzt jedoch nur etwa 1-3 % des Kernenergiegehalts von natürlichem Uran, was ineffizient ist und außerdem ein Problem bei der Entsorgung radioaktiver Abfälle mit sich bringt.
Die Kombination der Kernspaltungstechnologie mit der aufkommenden Kernfusionstechnologie zu einem Fusions-Spaltungs-Hybrid würde zusätzliche Fusionsneutronen liefern, um 1) einen viel größeren Teil des Urans in spaltbares Material umzuwandeln, was die effiziente Nutzung der Kernbrennstoffressourcen erhöhen würde, und 2) den langlebigsten radioaktiven Atommüll (durch Spaltung) erheblich zu reduzieren.
Dieses Buch beschreibt die hybride Physik und Technologie von Kernspaltung und Fusion. Die ersten Teile geben einen kurzen Überblick über die Grundsätze der Kernspaltung und beschreiben die Auslegung und Sicherheit von Kernspaltungsreaktoren; anschließend werden die Grundlagen der Kernfusion und Fusionsreaktorkonzepte beschrieben sowie die aktuellen und künftigen Herausforderungen und erwarteten Entwicklungen dieser noch nicht ausgereiften Technologie. Die Kapitel befassen sich mit den wissenschaftlichen Grundlagen der Kernspaltung und des Kernspaltungsbrennstoffkreislaufs, mit fortgeschrittenen Kernspaltungsreaktoren, Sicherheitsaspekten, den wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen der Kernfusionsenergie, den erwarteten künftigen Verbesserungen und schließlich mit den Grundsätzen des Brüter- und Brennerreaktorkonzepts für Fusions- und Spaltungsreaktoren (FFH), mit anschaulichen FFH-Konstruktionskonzepten, Sicherheitsanalysen und Beispielen für den Einsatz von Fusionsneutronen zur Unterstützung von Brenn- und Brutzyklen für Spaltungsbrennstoff.
Dieses prägnante Werk ist eine unverzichtbare Lektüre für Forscher und Entscheidungsträger in der Kernenergieforschung und -technik, einschließlich fortgeschrittener Studenten.