Как внешний источник удерживает реакцию
В некоторых проектах ториевых реакторов используют схему, называемую подкритической: деления ядер внутри установки дают новые нейтроны, но их недостаточно, чтобы каждое поколение нейтронов в среднем вызывало столько же делений, сколько предыдущее. Поэтому цепная реакция сама затухала бы — её поддерживает дополнительный поток нейтронов.
Один из способов получить этот поток — направить пучок протонов на тяжёлую мишень. При ударе возникают нейтроны, которые запускают деления в активной зоне. Ториевое топливо участвует в этом процессе не совсем так, как готовое к делению ядерное топливо: торий-232 поглощает нейтрон и через превращения образует уран-233, способный делиться и выделять энергию.
Что происходит, если источник отключить
После прекращения внешнего потока новых нейтронов становится меньше, и делений происходит всё меньше от поколения к поколению. В этом и состоит особенность схемы: установка не может поддерживать цепную реакцию самостоятельно, без работающего источника.
Но «реакция затухает» не означает, что активная зона мгновенно перестаёт выделять тепло. Продукты деления — атомы, оставшиеся после расщепления ядер, — продолжают распадаться и нагревать топливо. Поэтому отвод остаточного тепла и другие системы безопасности нужны и такой установке. Её отличительная черта — возможность прекратить самоподдерживающиеся деления, остановив источник нейтронов, а не отсутствие тепла после остановки.
