Cientistas russos propuseram o conceito de um reator híbrido de tório em que obtém nêutrons adicionais usando plasma de alta temperatura mantido em uma longa armadilha magnética. Este projeto foi aplicado em estreita colaboração entre a Tomsk Polytechnic University, Instituto Russo de Física Técnica (VNIITF), e Instituto Budker de Física Nuclear de SB RAS. O reator híbrido de tório proposto se distingue dos reatores nucleares de hoje pela potência moderada, tamanho relativamente compacto, alta segurança operacional, e um baixo nível de rejeitos radioativos.

"Na fase inicial, obtemos plasma relativamente frio usando armas especiais de plasma. Retemos a quantidade por injeção de gás deutério. Os feixes neutros injetados com energia de partícula de 100 keV neste plasma geram os íons deutério e trítio de alta energia e mantêm a temperatura necessária. Colidindo uns com os outros, Os íons de deutério e trítio são combinados em um núcleo de hélio para que nêutrons de alta energia sejam liberados. Esses nêutrons podem passar livremente pelas paredes da câmara de vácuo, onde o plasma é mantido por um campo magnético, e entrar na área com combustível nuclear. Depois de desacelerar, eles suportam a fissão de núcleos pesados, que serve como a principal fonte de energia liberada no reator híbrido, "diz o professor Andrei Arzhannikov, pesquisador-chefe do Instituto Budker de Física Nuclear de SB RAS.

A principal vantagem de um reator de fusão nuclear híbrido é a utilização simultânea da reação de fissão de núcleos pesados ​​e síntese de núcleos leves. Ele minimiza as desvantagens de aplicar essas reações nucleares separadamente.

Também, este tipo de reator tem requisitos mais baixos de qualidade do plasma e torna possível substituir até 95 por cento do urânio físsil por tório, o que garante a impossibilidade de uma reação nuclear incontrolável. Além disso, reatores híbridos são relativamente compactos, tem alto poder, e produzir uma pequena quantidade de lixo radioativo.

“O reator híbrido é composto por dois elementos. A parte principal é a manta geradora de energia como a zona ativa de um reator nuclear. Ele distribui o material físsil nuclear que faz parte do combustível nuclear. uma reação em cadeia de fissão de núcleos pesados ​​é possível. A segunda parte é colocada dentro da manta para gerar nêutrons que caem na manta geradora de energia. As reações de fusão termonuclear são geradas dentro desta parte preenchida com plasma de deterium, liberando os nêutrons. Uma característica do reator híbrido é que a manta operacional, onde as reações de fissão ocorrem, está no estado subcrítico (quase crítico). Operando em um nível de potência constante, um reator convencional está em uma condição crítica, apoiado por um sistema de controle e segurança, "diz Igor Shamanin, o chefe da Divisão de Ciências Naturais da TPU e do Laboratório de Tecnologia e Análise de Isótopos da TPU.

De acordo com o Dr. Shamanin, o cobertor foi baseado no conceito de um reator de baixa potência refrigerado a gás de alta temperatura e multiuso, alimentado por tório. Este conceito foi desenvolvido na Tomsk Polytechnic University e agora está amplamente representado em várias publicações científicas.

Atualmente, os participantes do projeto estão considerando a opção de desenvolver um estande experimental baseado no reator TPU, que consistirá em um conjunto de combustível de tório e uma fonte de nêutrons.

Os resultados de estudos recentes sobre este projeto são publicados na revista. Pesquisa de plasma e fusão .