Los científicos rusos han propuesto un concepto de reactor híbrido de torio que obtiene neutrones adicionales utilizando plasma de alta temperatura mantenido en una trampa magnética larga. Este proyecto se aplicó en estrecha colaboración entre la Universidad Politécnica de Tomsk, Instituto de Investigación Científica de Física Técnica de toda Rusia (VNIITF), y el Instituto Budker de Física Nuclear de SB RAS. El reactor híbrido de torio propuesto se distingue de los reactores nucleares actuales por su potencia moderada, tamaño relativamente compacto, alta seguridad operativa, y un nivel bajo de desechos radiactivos.

"En la etapa inicial, obtenemos plasma relativamente frío usando pistolas de plasma especiales. Retenemos la cantidad mediante inyección de gas deuterio. Los haces neutrales inyectados con energía de partículas de 100 keV en este plasma generan iones de deuterio y tritio de alta energía y mantienen la temperatura requerida. Chocando unos con otros Los iones de deuterio y tritio se combinan en un núcleo de helio para que se liberen neutrones de alta energía. Estos neutrones pueden atravesar libremente las paredes de la cámara de vacío, donde el plasma es retenido por un campo magnético, y entrar al área con combustible nuclear. Después de reducir la velocidad, soportan la fisión de núcleos pesados, que sirve como la principal fuente de energía liberada en el reactor híbrido, "dice el profesor Andrei Arzhannikov, investigador jefe del Instituto Budker de Física Nuclear de SB RAS.

La principal ventaja de un reactor de fusión nuclear híbrido es el uso simultáneo de la reacción de fisión de núcleos pesados ​​y síntesis de núcleos ligeros. Minimiza las desventajas de aplicar estas reacciones nucleares por separado.

También, este tipo de reactor tiene menores requisitos de calidad del plasma y permite reemplazar hasta el 95 por ciento del uranio fisible por torio, lo que asegura la imposibilidad de una reacción nuclear incontrolable. Es más, los reactores híbridos son relativamente compactos, tener alta potencia, y producir una pequeña cantidad de desechos radiactivos.

"El reactor híbrido consta de dos elementos. La parte principal es la manta generadora de energía como zona activa de un reactor nuclear. Distribuye material fisionable nuclear que forma parte del combustible nuclear. Debido a esto, es posible una reacción en cadena de fisión de núcleos pesados. La segunda parte se coloca dentro del manto para generar neutrones que caen dentro del manto generador de energía. Las reacciones de fusión termonuclear se generan dentro de esta parte llena de plasma de deterium, liberando los neutrones. Una característica del reactor híbrido es que la manta operativa, donde tienen lugar las reacciones de fisión, está en el estado subcrítico (casi crítico). Operando a un nivel de potencia constante, un reactor convencional se encuentra en una condición crítica, apoyado por un sistema de control y seguridad, "dice Igor Shamanin, jefe de la División de Ciencias Naturales de TPU y del Laboratorio de Análisis y Tecnología de Isótopos de TPU.

Según el Dr. Shamanin, la manta se basó en el concepto de un reactor de baja potencia, refrigerado por gas, de alta temperatura y multipropósito, alimentado por torio. Este concepto fue desarrollado en la Universidad Politécnica de Tomsk y ahora está ampliamente representado en varias publicaciones científicas.

En la actualidad, los participantes del proyecto están considerando la opción de desarrollar un stand experimental basado en el reactor de TPU, que consistirá en un conjunto de combustible de torio y una fuente de neutrones.

Los resultados de estudios recientes sobre este proyecto se publican en la revista Investigación de plasma y fusión .