Атомная энергетика будущего - Земной Стационар, Замкнём ядерный топливный цикл. Опции Поделиться

[Смит]

Замкнём ядерный топливный цикл.
Атомная энергетика будущего - Земной Стационар.


Сейчас мы (то есть в России) начинаем замыкать замкнуты топливный цикл ядерного топлива.
Именно у нас в России происходят эти тектонические сдвиги, и нигде больше в Мире на таком уровне.

Чтобы замкнуть, нужно на соответствующее количество обычных атомных реакторов АЭС построить и запустить нужное количество реакторов-бридеров. То есть реакторов на быстрых нейтронах.
Специфика бридера в том, что в качестве теплоносителя нельзя использовать воду, как в обычных реакторах. есть два решения - испрользвать металлический натрий, и использовать расплавленный свинец.
У нас огромный опыт (в сравнении с глобусом) и есть две школы.
1. Нижегородское ОКБМ - школа бридеростроительства на натрии. Два бридера сейчас реально работают на Белоярской АЭС. Причём один из них первый в мире бридер промышленной мощности 850 МегаВатт. Второй БН-600.
Предыдущий БН-350 много лет проработал опреснителем на Каспийском море. Закрыт по причине полной выработки ресурса.
2. Подольское ОКБ Гидропресс - свинцовые реакторы. На данный момент один энергоблок с таким реактором находится в стадии строительства "на земле".

Более профессионально эти темы можно обсуждать в нашем "Ядерном разделе". И там вроде как есть кое-какая информация об этом.

А здесь это важно для понимания реалий и перспектив в рамках концепции ближайшего будущего. Причём в художественной форме. Поэтому тут интереснее не "как устроено", а скорее "для чего нужно" и "в чём тут фантастика".


Для чего нужны бридеры? Какие проблемы они решают?

- В бридер можно загрузить отработанное ядерное топливо обычной АЭС. То есть непригодное для АЭС и при этом опасное. Извлечь из ОЯТ много энергии, потом вытащить и снова загрузить ЭТО топливо в обычную АЭС уже как свежее.
Ситуация похожа на то... Что в буржуйку вы закинули дрова, они прогорели и дали тепло. А после этого вы вытащили из буржуйки вдвое больше дров. Точнее больше - умноженное на коэффициент размножения бридера - это меньше двух.

- В Бридере в качестве топлива можно использвать нерадиоактивный уран-238 (U238) Его полно в природе. В добываемой сегодня повсеместно урановой руде содеражание нужного обычным АЭС радиоактивного U235 всего то 0,7 процента. Остальные 99% - это U238 который сейчас просто идёт в отвал.

- В Бридере в качестве топлива можно использовать Торий-232 (Th232) - которого в России очень много, гораздо больше, чем Урана. И который сейчас практически нигде не используется.

- В Бридере можно использовать оружейный Плутоний. В природе его не бывает, но за время холодной войны он всеми участниками наработан в огромных количчествах. В Союзе было несколько специальных реакторов для его наработки. Под присмотром и трогательной заботой американцев все они закрыты у нас кроме одного. Один продолжает работать в Нижегородской обл. в Сарове. И до сих пор обогревает весь город. Но обогревая нарабатывает Плутоний.

Всё это значит, что бридер позволяет во много раз увеличить кормовую базу атомной энергетики вообще.. И наладить регенерацию топлива для уже существующих АЭС.

Ещё один очень важный аспект... Бридеры позволяют решить острую проблему ядерных отходов от обычных АЭС... И вообще ядерных отходов. Дело в том, что такой реактор можно использовать для переработки отходов со временем распада в тысячи лет, в нечто, что распадается ДО сотни лет. Никто сейчас не знает как гарантированно безопасно хранить тысячелетние отходы. А вот сотенные можно обезопасить уже сегодняшними технологиями.


Развитие технологии Бридеров обеспечит человечество энергией на многие сотни и даже (есть мнение) тысячи лет. При этом оградит нас всех от проблем ядерных отходов. И всё это при том, что АЭС - это самый экологически чистый вид реальной энергии. Это не мифическая зелёная энергетика. Нужно лишь построить достаточное количество таких реакторов. Такая программа есть и действует сегодня только у нас. За рубежом бридеры строили, но все они не были промышленными и на сегодня все закрыты. В результате неудач, выработки ресурса или радиофобии.


Но есть одна проблема. Для запуска реакции в бридере нужна "спичка из урана-235", которого очень мало на Земле.
Поэтому процитирую по памяти академика Митенкова:
"Никакой альтернативы в будущем, кроме атомной энергетики у человечества НЕТ"
"Уран-235 - это подарок Господа Бога человечеству. От того, как именно мы распорядимся этим невосполнимым подарком зависит наше выживание". - Тут речь о том, что пора прекратить бездумно выжигать этот драгоценный подарок - U235



Запад сейчас предлагает другой, но людоедский сценарий выживания. Сокращение населения до миллиарда.
Но тот кто не хочет быть съеденным должен развивать план Б. Чтобы реализовать план Б, нужны всего три вещи:
- Не позволить себя съесть
- Космическая экспансия
- Атомная энергетика с замкнутым топливным циклом.

Пожалуй во всех трёх направлениях Россия в передовиках. В этом наше реальное ближайшее будущее.



ЗЫ: От бридеров есть ещё одна польза - они вызывают кубический баттхёрт у свидетелей секты радиофобов-экологов

[efan81]

- В Бридере в качестве топлива можно использовать Торий-232 (Th232) - которого в России очень много, гораздо больше, чем Урана. И который сейчас практически нигде не используется.

Торий был отставлен в сторону ещё при лаврентии павловиче незабвенном,, но, как и всегда у этого запасливого и хозяйственного товарища, создавшего практически все стратегические запасы в СССР, был аккуратно сложен в Красноуфимске на складах, сейчас принадлежащих государственной компании «Урал-монацит», а тогда входившей в предприятие со скромной вывеской «Среднеуральский машиностроительный завод».
Сейчас на складах предприятия хранится 82 653 тонны монацитового концентрата. Здесь изотопа тория 232Th по числу атомов лежит где-то на 1/10 от запасов атомов 235U во всех месторождениях мира. Ну – или энергии, как в 9 млрд. тонн сырой нефти. Добыча России за 20 лет!
О как!
Монацитовый песок был аккуратно собран на месторождениях России, Монголии, Китая и Вьетнама. Кроме того, огромные запасы тория в качестве военного трофея были вывезены из гитлеровской Германии. Сейчас он также находится на красноуфимских складах.
Вот оно - будущее! Только руку протяни!
Целых 6 000 тонн тория уже находится буквально «на складе» в полностью готовом к дальнейшей переработке виде.
Монацитовый песок находится в деревянных ящиках (1 620 000 штук!) в деревянном сарае. К началу XXI века и тара, и склады сильно разрушились, что создало радиационную опасность для населения. В 2002-м году было принято решение о строительстве завода по переработке монацита с целью улучшения экологической обстановки в этом районе. Однако из-за протестов это решение было отменено. В настоящее время над старыми складами построены металлические ангары.
И в 2010-м году было принято другое решение – ОАО «Уральский электрохимический комбинат» станет головным предприятием в «кластере производства редкоземельных металлов», который создается в Свердловской области. Скорее всего, речь пойдет для начала об извлечении редкоземельных металлов из монацита, а торий еще оставят на «потом».
Но ПОЧЕМУ? Если только... - "РУКУ ПРОТЯНИ..." ???
Все дело в том, что торий сегодня – это Неуловимый Джо ядерной энергетики. Его никто не хочет ловить. И если в период «ядерной гонки» разные страны еще вели эксперименты с торием и с получаемым из него 233U, то теперь торий просто лежит и ждет своего часа. Просто он пока невыгоден – ни в добыче, ни в извлечении, ни в наработке из него делящегося материала. 238U удобнее добывать, удобнее нарабатывать из него плутоний. Да, наука говорит, что ториевая энергетика возможна и, более того, энергетически даже выгодна. Но ториевая энергетика практически по всем статьям проигрывает ураново-плутониевой. И эта злая стерва с поганым характером по имени "экономика" ненавязчиво говорит: подождите со своим торием, разберитесь сначала с ураном!

[rol]

Но в нашем романе - где один из героев вспоминает свою жизнь - я всё-таки ЗА ТАКОЙ ВАРИАНТ - будет как раз энергетик-атомщик, совершивший в РФ "ториевую революцию".

Ториевые электростанции -- энергетика будущего? - https://youtu.be/x4rT0B0yhdM
Игорь Острецов -- доктор технических наук, профессор, член комиссии по модернизации при президенте России, один из разработчиков новых технологий в области атомной энергетики, в т.ч. на базе тория.

[efan81]

Ну вот и польза от Политфорума для нас - "группы опимистов, задумавших сетевую книгу о будущем" !:)

Кинули наводку на очень интересную книженцию

- https://geoenergetics.ru/biblioteka/saga-o-rosatome/

Как раз про мирный атом причём на предельно простом уровне и очень занимательно! Реально читается как детектив. Вот с такой лёгкой стилистикой и наш сетевой роман должен быть, чтобы читали раскрыв рот и полезности впитывали..

[Смит]

Ториевые электростанции -- энергетика будущего?

Ну не ториевые, а быстрые. Торий для них просто возможная опция.

Игорь Острецов -- доктор технических наук, профессор, член комиссии по модернизации при президенте России, один из разработчиков новых технологий в области атомной энергетики, в т.ч. на базе тория.

Раньше, в числе многих спецов по атому, я много слушал и Острецова. Но сейчас уже - нет. Где-то у него даже собственный сайт есть..
Мужик безусловно умный и прочее. Но специфический. В истории работы ТП в контактах с учёными и изобретателями я нередко сталкивался с такой спецификой. Например Острецов сильно зациклен на таких вещах - что де вот он говорит, шлёт письма в высокие кабинеты, а его не слушают, аяяяй. Его не слушают по совсем другой причине, чем он думает!
Скажем так... Вот в политике у нас есть Жириновский. Умный мужик, политический долгожитель и прочее... Но всё что он говорит надо однозначно делить на 10. Острецов - это такой же типаж, только в науке. Он не говорит неправду, но его слова тоже надо всегда делить на 10.

Ну вот даже в приведённом вами видео. Острецов вот прям говорит, что в ближайшие 2-3-4 года закончится ядерное топливо, а ещё США смоют волной 1500 метров. Это его пророческие слова в 2012ом году, сейчас 2022. Плюс даже великий гумманист А.Д. Сахаров, который буквально бредил идеей смыть США термоядерными торпедами большого калибра... Никогда не говорил о волнах такой высоты. Никто никогда не говорил... Кроме Острецова. И как он легко рассуждает и раздаёт мегатонны. Типа ну бахнут 200 мегатонн и дело с концом, фигня вопрос )) А то что бахнуть больше 100-150 мегатонн создаёт недетский риск срыва Земли с орбиты - это он не учитывает от слова совсем. Зато какой словесный эффект! Какая убедительность! )

Далее.. Что у нас с ускорителями на обратной волне? Острецов рекламирует это как:
- первое - абсолютное оружие
- и второе как окончательное решение контроля над ядерными материалами (то есть реакторами, боезарядами, складами и вообще предприятиями атомной отрасли).

То есть если запихать ускоритель Богомолова в самолёт класса Антей, мы получим и то и другое сразу. Но:
- тяжелый огромный самолёт загруженный под крышку - это ОЧЕНЬ жирная цель для ПВО.
- Сколько таких самолётов нужно, чтобы нейтрализовать ОДНОВРЕМЕННО весь ядерный потенциал противника? Реакторы, боеголовки на материке, авианосцы и АПЛ.. Не успели одновременно - получите ядерный удар! Ах сос спутника...! Но во-первых острецов об этом не говорит (да и малореально сейчас). Во-вторых даже со спутника не получится бахнуть сразу во все точки.
- Под воздействием пучка нейтронов такой энергии реактор и боеголовка не вырубается. Она разогревается и разрушается. То есть здравствуй сотни чернобылей одновременно на одной маленькой планетке.
То есть абсолютное оружие ну никак не получается. И даже если каким-то чудным образом получится - это всё равно будет оружие Судного Дня. То есть оружие, которое никогда не должно быть применено.
Это было про первую часть рекламы Острецова.

И про вторую:
Абсолютное средство для инспекции? Допустим в море-океане идёт большой пароход. И летит Антей с этой штукой, который пролетая мимо "инспектирует". Вопрос - что будет с людьми на этих судах? И вообще ччто будет с живыми существами после облучения мегаэнергичными пучками нейтронов? Вообще уже сильно после 2012го такие обсуждения и рассуждения были и на уровне руководителей и на уровне прессы. И даже журналистам понятно, что таким способом инспективовать суда и вообще гражданские объекты НЕЛЬЗЯ. А если тем не менее кто-то этим займётся... сейчас обнаружить облучение нейтронами очень легко. Такие "инспекторские" самолёты тупо начнут сбивать обычными средствами ПВО. Даже древними, ибо для такой махины мнОгого и не надо.

Плюс расскажите мне ещё одно... Почему про установки Богомолова говорят все, кроме самогО Богомолова? Может быть потому что человек делом занят и на такой дешёвый пиар у него времени нет?
Наверно потому, что идея Богомолова реально ценна, но только для совсем других применений?

То есть бред получается от начала и до конца. Острецов настолько глуп, что таких простых вещей не понимает? Очень врядли. Он умён, просто очень любит спецэффекты и поэтому упорно натягивает сову на глобус.


Теперь его высказывания по Бридерам.... Большой спитч получается, поэтому тут очень коротко.
Бридер БН-800 по его прогнозам из 2012го будут строить до момента, когда рак на горе свистнет. Но он же ДАВНО работает на полную мощность.
Количество необходимого плутония для постройки и время на воспроизводство мягко говоря сильно преувеличено. Очень мягко говоря.
Он говорил про целых 50лет. Но после запуска БН-800 наступая на птки следом уже идёт БН-1200. И к разнице в несколько лет между ними воспроизводство плутония не имеет никакого отношения.

Вобщем птичку сильно жалко... Я про несчатсную Сову.

Анекдот:
- Доктор, помогите пожалуйста!
- Что вас беспокоит?
- Меня все игнорируют!
- Тааак.... Следующий!

Если считать, что в таком анекдоте к доктору пришёл реальный практикующий учёный, тогда диагноз я бы назвал синдромом непризнанного гения.
У меня есть довольно обширный опыт общения с людьми такого типажа, со многими общался лично. Сказать по доброму, им всегда нужна внешняя помощь, иначе они зацикливаются. Но в особо запущенных случаях - не получится. И они будут писать очень громкие письма в очень высокие кабинеты. Там на них естественно никак не будут реагировать... Они на это будут обижаться и повышать свою заметность продолжая насиловать Сов и Глобусы.. И далее по кругу.

[efan81]

А то что бахнуть больше 100-150 мегатонн создаёт недетский риск срыва Земли с орбиты - это он не учитывает от слова совсем. Зато какой словесный эффект! Какая убедительность! )

Ну вот... разоблачать преувеличение преувеличением тоже как-то некорректно.
Никто не сойдет с никакой орбиты... И уж тем более Земля.

Чтобы Земля сошла с орбиты, ей нужно придать ИМПУЛЬС. А взрывы бомб придадут ей не импульс, а ЭНЕРГИЮ. Это не одно и то же. Чтобы передать Земле импульс, нужно либо сбросить на неё метеорит сравнимого размера, например, размером с Луну, либо забрать от неё кусок, тоже размером примерно с Луну. То есть либо придать опять-таки НАПРАВЛЕННЫЙ ИМПУЛЬС, либо кардинально изменить массу Земли, чтобы орбиту Земли скорректил самый сильный из законов природы, которые мы знаем (закон всемирного тяготения).
А что касается импульса... - то та же атмосфера полностью поглотит обратный импульс и суммарный ипмульс переданный Земле будет равен строго 0.

Да и вообще геологи же показали, что прецедент уже был... с воронкой в котором сейчас Мексиканский Залив плещется. Астероид, который спровоцировал гибель динозавров, при падении на Землю спровоцировал взрыв мощностью порядка 100 тератонн, что равняется мощности всего ядерного запаса Земли умноженной на очень много тысяч. Как видите в космическом масштабе с Землей ничего и не случилось.

[efan81]

Для просвещения по атомной теме. Чтобы все были в курсях... Полный ликбез на самые больные страшилки по атомной теме...

Рекомендую к прочтению...Так сказать вооружимся знаниями

Прикрепленные файлы

 _______________.pdf ( 1.25 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 7

 

[Смит]

Ну вот... разоблачать преувеличение преувеличением тоже как-то некорректно.
Никто не сойдет с никакой орбиты... И уж тем более Земля.

Чтобы Земля сошла с орбиты, ей нужно придать ИМПУЛЬС. А взрывы бомб придадут ей не импульс, а ЭНЕРГИЮ. Это не одно и то же. Чтобы передать Земле импульс, нужно либо сбросить на неё метеорит сравнимого размера, например, размером с Луну, либо забрать от неё кусок, тоже размером примерно с Луну. То есть либо придать опять-таки НАПРАВЛЕННЫЙ ИМПУЛЬС, либо кардинально изменить массу Земли, чтобы орбиту Земли скорректил самый сильный из законов природы, которые мы знаем (закон всемирного тяготения).
А что касается импульса... - то та же атмосфера полностью поглотит обратный импульс и суммарный ипмульс переданный Земле будет равен строго 0.

Да и вообще геологи же показали, что прецедент уже был... с воронкой в котором сейчас Мексиканский Залив плещется. Астероид, который спровоцировал гибель динозавров, при падении на Землю спровоцировал взрыв мощностью порядка 100 тератонн, что равняется мощности всего ядерного запаса Земли умноженной на очень много тысяч. Как видите в космическом масштабе с Землей ничего и не случилось.

Коллега, критикуя мною сказанное вы сами пользуетесь преувеличениями ). Точнее преуменьшениями..

Я знаю простую вещь. Что после взрыва на Новой Земле знаменитой "кузькиной матери" возник некий договор, от том, что ни одна из двух сторон не будет создавать заряды больше определённой мощности. если я правильно помню, где-то больше 60 Мегатонн. Сейчас найти подробности по этому поводу не удаётся, и я не знаю, продолжает ли он своё существование. В своЁ время этот момент не оглашался по вполне понятным причинам никем из двух. Но мы можем судить о его существовании по косвенным моментам.
- Заряд взорванный на Новой земле мог регулироваться по мощности. Насколько я понимаю, тут речь идёт о регулировке мошности через синхронизацию по времени подрыва двух детонаторов одного заряда.
- О произведённом взрыве впервые сообщил Н.С.Хрущёв с трибуны съезда Партии. Процитирую своими словами по памяти, что он буквально сказал... Мы могли бы сделать взрыв 100 Мегатон, но решили всётки снизить мощь, потому, что в таком случае и себе можно стёкла побить. Про "и себе можно стёкла побить" можно найти легко на видеозаписи того выступления Хрущёва. То что заряд мог дать 100 мегатонн - это доподлинно известно, он на такую мощность и создавался. Но ПЕРЕД взрывом всё же возникло решение уменьшить вдвое, то есть возникли серьёзные ОПАСЕНИЯ.
- И эти ОПАСЕНИЯ ПОДТВЕРДИЛИСЬ на эксперименте. Можно почитать отчёты и впечатления непосредсвенных наблюдателей-экспериментаторов. В то время такие слова были не приняты... Но сейчас, говоря современным языком, можно сказать, что экспериментаторы были В УЖАСЕ.

Прошло много лет с момента взрыва. В узких и широких кругах циркулировали несколько сценариев этих ужасов.
- вступление в реакцию водорода из мирового океана
- срыв с орбиты или её коррекция со всеми вытекающими. Или изменения любых других параметров, например угла наклона оси.
- откол куска
- другие вариации катастрофы планетарного масштаба от такого взрыва
Сейчас с уровня сегодняшних как бы знаний, да, некоторые вариации отвалились. Но опять же на уровне ГИПОТЕЗ и мнений. Ибо не найдётся безумца, который попытается подтвердить или опровергнуть это экспериментально.

То есть речь о катастрофических последствиях не важно по какому сценарию. Я именно это и хотел сказать. Не выбрал с лупой. потому, что не важно.

При этом вы сами говорите о Мексиканском заливе И гибели динозавров. Причём в случае удара астероида как раз будет импульс, способный изменить орбиту.
Плюс к этому есть гипотезы. что Земля уже меняла и орбиту и наклон оси. Но это гипотезы.
Плюс к этому есть современное понимание кометно-астероидной опасности. В которой есть это всё, включая разрушение нашего шара. И даже без него - накрытие всего тазом.
Так какая разница? Что меняется?

[Смит]

Для просвещения по атомной теме. Чтобы все были в курсях... Полный ликбез на самые больные страшилки по атомной теме...

Рекомендую к прочтению...Так сказать вооружимся знаниями

Спасибо. Книга великолепнейшая. Написана максимально популярным языком, хорошо читается. И по темам крайне интересным и полезным.
Запомните имя автора: Борис Марцинкевич.
Я так думаю - это имя ещё возникнет в этой атомной теме. Как минимум, мне очень нравятся его выступления. Наш человек и неплохой профи.
Причём раньше тут была ссылка, но по ссылке нет многих глав, которые есть в файле. Например про добычу урана.



В свою очередь рекомендую аналогичную книгу, но как бы с другой стороны.

Юнг Роберт - "Ярче тысячи солнц".
Подробнейшее описание всей истории Манхэттенского проекта. От самого начала, включая немецкие довоенные рассуждалки на ядерную тему.
Точно так же очень интересно, популярно и легко читается.
При этом автор сам сразу говорит, что это только половина истории. Потому, что про вторую половину - советский атомный проект, он просто ничего не знает. Поэтому получился эдакий взгляд с запада.
То есть книги в какой-то части друг друга дополняют.

Цепляю здесь прицепленными архивами в разных форматах (сохранить, распаковать zip, читать..):

Фикшн Бук FB2
 Ung_Robert_Yarchr_Tisyachi_Solnc.fb2.zip ( 773.32 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0

Ворд DOC
 Ung_Robert_Yarchr_Tisyachi_Solnc.doc.zip ( 226.89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1

RTF
 Ung_Robert_Yarchr_Tisyachi_Solnc.rtf.zip ( 226.89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0

HTML
 Ung_Robert_Yarchr_Tisyachi_Solnc.html.zip ( 757.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0

TXT
 Ung_Robert_Yarchr_Tisyachi_Solnc.txt.zip ( 752.66 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0

Epub электронная книга
 Ung_Robert_Yarchr_Tisyachi_Solnc.epub.zip ( 842.79 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0


===========================
ЗЫ: efan81, если вы подгружаете файл, и в его названии есть кирилица, то получается вот такое: ____________ вместо имени файла.

[efan81]

«...В Северске началась новая эра атомной энергетики. На площадке Сибирского химкомбината 8-го июня 2021-го года стартовало строительство первого в мире энергоблока четвертого поколения с быстрым реактором естественной безопасности БРЕСТ-ОД‑300.»

Довольно круто, не правда ли?
Давайте же разберёмся, что же на самом деле представляют собой этот инновационный реактор и замкнутый цикл ЕЩЁ РАЗ!.

В 60-е годы 20 века развитие атомной энергетики шло семимильными шагами. К началу 60-х в мире было всего 3 атомных энергетических энергоблока: первая АЭС в мире, сооружённая в Обнинске, что выдавала в сеть всего 5 МВт; первая коммерческая, сооружённая в британском Колдер-Холле, уже 46 МВт электрической мощности; и первая американская, пущенная через год – всего 60 МВт. Ничтожные 111 МВт номинальной мощности всех АЭС мира уже через 10 лет равнялись 24 ГВт, а прогнозы на 80-е рисовали и вовсе ужасающие 330 ГВт. Казалось, что пределов для расширения использования АЭС нет. Но на самом деле они были – УРАН(!)
"Легководные" реакторы, ставшие основой атомной энергетики, довольно капризные – в качестве топлива они используют самый дефицитный и редкий U-235. И если U-238 в земной коре довольно много, то вот U-235 всего 0,72% от U-238, а значит возникает проблема!
о которой я и говорил - "ДАР ПРИРОДЫ"!

...Эта проблема была очевидна ещё на заре атомной отрасли, поэтому и решение её стали искать параллельно с развитием энергетических реакторов....
В чём главная проблема "легководных" реакторов? В том, что в цепной реакции практически не участвует U-238, а втянуть его в реакцию у тепловых (медленных) нейтронов, которых в "легководниках" большинство, не хватает энергии. Зато это могут сделать быстрые нейтроны, выделяющиеся при реакции деления. Но в "легководном" реакторе они быстро замедляются теплоносителем – водой, а кроме того, быстрые нейтроны гораздо менее эффективно запускают реакцию деления U-235.
Решение?
Заменяем теплоноситель на тот, который не будет замедлять нейтроны, делаем более плотное расположение топлива в реакторе, чтобы увеличить поток быстрых нейтронов и компенсировать их меньшую эффективность в процессе реакции с U-235. В процессе захвата U-238 нейтронов от реакции деления U-235 будет нарабатываться Pu-239 (плутоний). То есть в отработавшем топливе реактора на быстрых нейтронах можно добиться выхода делящегося вещества равного или большего, чем было загружено в него изначально. То есть реактор в процессе своей работы будет не просто выжигать уран, но и нарабатывать плутоний!

Кроме вполне очевидного военного потенциала, данное решение открывало и совершенно новый путь: если можно бесполезный U-238 превращать в плутоний и потом использовать его в обычных "легководных" реакторах, то можно получить почти неисчерпаемый запас топлива для реакторов – замкнуть ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ)!
Такая двухчастная схема атомной энергетики будущего виделась в 60-70-е перспективной и необходимой. Сказать легко – сделать оказалось сложно, так как перед учёными встали сразу несколько фундаментальных проблем.

Первая и главная проблема – это теплоноситель. Вода чрезвычайно удобна, так как с ней человечество научилось давно работать. А вот для реакторов на быстрых нейтронах выбор был из веществ, работать с которыми, мягко говоря, совсем неудобно. Главные требования к новому теплоносителю были: хорошие нейтронные характеристики, текучесть и низкая вязкость в жидком виде, как можно меньшая температура плавления и малое парообразование. Кандидатов было немного, но победу одержало всего 2 ВЕЩЕСТВА - НАТРИЙ И СВИНЕЦ!

Почему натрий? У него низкая температура плавления (96 °С), что позволяет не заморачиваться над сложными системами разогрева. Его реально много в земной коре, он не вступает в реакцию с нержавеющей сталью и цирконием (в отличии от ртути и калия). При этом из всех конкурентов он обладает одной из лучшей нейтронной активностью. Почти идеал, если забыть о том, что натрий имеет свойство воспламеняться и взрываться при контакте с водой и воздухом. Тем не менее из всех вариантов теплоносителей, отрабатывавшихся на экспериментальных установках, именно он оказался единственным кандидатом для энергетических реакторов на быстрых нейтронах типа БН...

Высокая химическая активность натрия потребовала специальных технических решений, которые, при переходе от бумажной концепции к металлу, вызвали сильное удорожание проектов....
Во-первых, требовалось изолировать натриевый контур охлаждения от водяного, так как их протечка могла привести к пожару или взрыву внутри реактора. Для этого пришлось делать промежуточных контур, разделяющий натрий и воду и снижающий КПД реактора, а также удорожавший конструкцию. Требование недопуска контакта натрия и воздуха заставило продумывать и хитрую систему замены отработанного топлива - ему нельзя касаться кислорода! - с помощью роботизированного комплекса, что ещё больше усложнило конструкцию реактора...
Кроме того, пришлось решать проблему и загрязнения самого натрия в процессе работы реактора – обычными фильтрами тут не обойтись,!
В итоге проект, который на бумаге выглядел не дороже "легководника" при переходе с кульманов на площадку строительства, значительно прибавил в стоимости и потерял в рентабельности...

Второй проблемой стала переработка топлива. Реакторы на быстрых нейтронах вырабатывали много плутония оружейного качества. Этот плутоний предполагалось выделять, часть его отправлять обратно в составе топливной сборки в реактор, добавив свежего U-238, а остальное использовать для "легководников". И вот тут-то и возник целый ворох проблем.
Во-первых, плутоний нельзя просто так взять и запихнуть в обычный реактор. Совершенно иные параметры деления и тепловыделения у плутония требуют изменения многих параметров реакторной установки, в том числе и геометрии самих топливных сборок, из-за чего реакторы, рассчитанные на классическое урановое топливо, могут быть неспособны безопасно работать на смешанном урано-плутониевом топливе (MOX-топливо)
Во-вторых, само наличие процесса выделения плутония оружейного качества из топлива ставил крест на любых попытках экспорта реактора. И МАГАТЭ, и США, заинтересованные в нераспространении технологий промышленного производства компонентов для ядерного оружия, сделали бы всё, чтобы не допустить экспорт такого реактора!...

Нерадужные перспективы экспорта реакторов типа БН на всю планету стали последним гвоздём в крышку гроба надежд на новое будущее и на Россию как на великую АТОМНУЮ ДЕРЖАВУ! Но тут на сцену вышел БРЕСТ....

Одной из ключевых проблем реакторов на натриевом теплоносителе был сам натрий. Выход из ситуации казался очевидным – нужно сменить теплоноситель. Но сделать это было непросто. В 60-70-е в СССР для подводных лодок создавались реакторы на быстрых нейтронах с теплоносителем состава свинец-висмут. Данный сплав обладал относительно низкой температурой плавления в 125 °С и высокой температурой кипения в 1638 °С, за что расплачиваться пришлось худшими характеристиками, нежели у натриевого аналога, и более быстрым износом. Кроме того, из-за редкости висмута и сам теплоноситель влетал в копеечку, будучи дороже натрия в 10 раз. Для АПЛ всё это было не столь критично, так как выигрыш по весу и линейным размерам относительно "легководных" реакторов компенсировал все недостатки. А вот для АЭС это было уже более серьёзной проблемой....

Относительный успех реакторов на свинцово-висмутовом теплоносителе оживил работы по другому направлению – СВИНЦУ! В отличии от сплава, свинец сам по себе был довольно дешёвым, спектр нейтронов у него более жёсткий, а значит и коэффициент воспроизводства выше, менее токсичен, менее химически активен, меньше образует пара, не вступает в реакцию с водой и из недостатков имеет разве что высокую температуру плавления в 327 °С...
Хорошо же?
Отлично!
А ещё лучше, если не заморачиваться с двухступенчатым ЗЯТЦ, а СРАЗУ(!) замкнуть цикл для одного реактора: в отработанную топливную сборку просто подмешивать немного U-238 и снова в реактор!...
Никаких тебе сепарирований плутония, минимум радиоактивных отходов, всё можно делать прямо рядом со станцией в специальном здании-фабрикаторе....
Вариант идеальный!
Так родилась концепция реактора БРЕСТ, который благодаря применению указанных выше решений должен обладать свойствами «естественной безопасности»: — исключение аварий, требующих эвакуации, а также выводящих из хозяйственного использования значительные территории, технологическое усиление режима нераспространения ядерного оружия за счет исключения наработки и выделения в топливном цикле чистых U-235 и Pu оружейного качества, а также постепенного отказа от использования в ядерной энергетике технологий разделения изотопов урана; обеспечение конкурентоспособности ядерной энергетики в сравнении с другими видами энергогенерации!...

Звучит всё хорошо, но, как водится, при переходе от идеи к реализации образуется множество подводных камней....

Реализация реактора на свинцовом теплоносителе не просто так стала обсуждаться именно в конце 80-х. Первые проработки таких реакторов были ещё в 50-е, но натолкнулись на то, что существующие конструкционные материалы неспособны выдерживать условия работы со свинцовым теплоносителем.
По сути, при разработке реакторов БРЕСТ учёным и инженерам приходилось создавать его с нуля, сталкиваться с проблемами, которыми никто до этого не занимался и придумывать решения, которые до этого никто никогда не применял!

Одна из первых проблем – сам теплоноситель. Да, свинец менее химически активен, но при температуре свыше 400 °С в полностью бескислородной среде он начинает хорошо реагировать со сталью, проедая её. Решение этой проблемы требует разработки новых стальных сплавов. Кроме того, неизвестно поведение свинцовой коррозии и степень нейтронной активации свинца при длительной работе.
Расплавленный свинец хоть и не вступает в мгновенную бурную реакцию с водой, но при попадании в него воды может случиться «паровой взрыв».
Высокая температура плавления свинца потребовала разработки специальной системы разогрева реактора, что удорожает конструкцию.
Оксиды урана и плутония всплывают в свинце, что недопустимо по существующим нормам. Для решения проблемы пришлось разрабатывать специальное нитридное топливо для реактора. Никто никогда такого топлива не делал....

Решение избавиться от промежуточного контура между водой и теплоносителем реактора привело к необычному решению: колонку парогенератора решили погрузить напрямую в расплавленный свинец!...
Решение, мягко говоря, экзотичное!
Во-первых, неизвестно как себя поведёт корпус парогенератора при длительном нахождении в расплаве свинца. Во-вторых, ремонт парогенератора и некоторые аварийные действия с ним возможны только при использовании роботизированного комплекса, так как работа человека вблизи расплава свинца, требует специальной термостойкой экипировки.
В-вторых, ремонт будет осложнён наведённой от свинца радиацией в конструкциях парогенератора.
В-четвёртых, возможно радиационное загрязнение воды в парогенераторе и от неё всего насосно-турбинного оборудования....
Как будут решать эти проблемы, неизвестно....

Можно заметить, какое количество проблем (а перечислены далеко не все), новых подходов и решений требует БРЕСТ. Это действительно прорывной проект, который в случае успеха может стать такой же вехой для ядерной энергетики, как Microsoft для ИТ.... Но цена провала тут гораздо выше....
Почему?
Всё дело в амбициях и ресурсах.

Обычно в качестве демонстраторов технологии используют реакторы небольшой мощности – 10-50 МВт электрических. Но при такой мощности ни продемонстрировать концепцию «естественной безопасности», ни замкнутого топливного цикла не получится, так как достигнуть коэффициента воспроизводства даже в 1 на столь маленьком образце не представляется возможным. При этом денег на разработку и сооружение реактор малой мощности потребует не на порядок больше, чем более мощный вариант. И тогда-то родился план строительства реактора БРЕСТ-300 на 300 МВт электрической мощности с комплексом переработки топлива в городе Северск Томской области...

Решение о строительстве блока на 300 МВт было смелым и амбициозным. Проект, почти полностью сотканный из новых непроверенных решений, предлагалось построить без отработки элементов проекта в меньшем масштабе. В случае успеха – прорыв в новую эру, а вот в случае провала велик шанс, что, всё направление на долгие годы будет дискредитировано....
Тем не менее ставка была сделана, и работа проектантов закипела. Пока Адамов был министром, а позже советником председателя правительства, всё было хорошо, но в 2005 году в карьере Евгения Олеговича наступила чёрная полоса – обвинения со стороны США в коррупции и присвоении денег во время реализации программы ВОУ НОУ, суд на родине и тюремный срок....
Когда главный защитник проекта в высоких кабинетах лишился силы, то против БРЕСТа выступили представители конкурирующих проектов. Будучи сугубо бумажным, БРЕСТ мало чем мог соперничать с натриевыми или свинцово-висмутовыми реакторами, так как те имели воплощения в металле и были отработаны, а насчёт БРЕСТа такой уверенности нет.
По сути, с 2011 по 2021 год шла самая настоящая война проектантов со скептиками из Росатома и Ростехнадзором. Последний должен был согласовать проектную документацию и выдать разрешение на строительство, но долгое время отказывались это делать из-за принципиальных разногласий с разработчиками. Множество возвратов на доработку, комиссий, экспертных оценок и заключений потребовались, чтобы в конце концов в 2018-м году выдать заключение об утверждении проектной документации.
Победа?
Куда там....
В 2017 году финансирование проекта заморозят до получения всех разрешений из-за сложной финансовой обстановки в отрасли. Тем не менее, уже в следующем году на площадку в Северске прибыли первые строители, чтобы подготовить её и начать возводить первые здания комплекса (это при том, что формально проект всё ещё был заморожен и лицензии на строительство реактора не было). Ростехнадзор занял жёсткую позицию и, как мне кажется, правильную: перед тем, как выдать лицензию, он должен получить полную уверенность в том, что все требования безопасности учтены.
Научно-технические сессии по защите проектных решений, судя по информации с них, были не менее жаркими, чем внутренности реактора. По сути, не смотря на утверждение проектной документации, само строительство БРЕСТа было подвешено в воздухе – если бы его разработчики не смогли бы доказать Ростехнадзору, что проект готов и учитывает все требования, то был велик шанс отмены проекта. Но 10 февраля 2021-го года, после мучительного противостояния, наконец-то было получена лицензия на строительство!
Теперь, когда строительство начато, шансы прекращения финансирования проекта гораздо меньше.
Победа?
И да, и нет. Степень новизны БРЕСТа такова, что никто не может дать гарантию, что весь комплекс будет работать согласно проектным расчётам Столь сложный и комплексный проект не может обойтись без ошибок и неучтённых нюансов, о которых станет известно только после пуска реактора. Если проект заработает с параметрами близкими к целевым, если получится наконец замкнуть топливный цикл – то это будет революцией в атомной энергетике. Идея проверить сразу всю концепцию ЗЯТЦ на одном реакторе действительно амбициозна, но риск велик. БРЕСТ слишком дорогой для демонстратора технологии. Если реактор не выйдет на заданные параметры, если замкнуть топливный цикл не удастся, то с большой долей вероятности свинцовое направление реакторов будет отодвинуто! Если реактор из-за ошибки проектирования или строительства так и не смогут пустить в промышленную эксплуатацию, то это это может поставить крест на развитии всей свинцовой темы....
Экспортные перспективы у БРЕСТа столь же туманны, как и у реакторов типа БН: сам факт наработки ими плутония в промышленных масштабах не нравится МАГАТЭ и властям США, а потому строительство за рубежом БРЕСТов в случае успеха проекта на родине будет очень и очень непростым процессом.
В целом же хочется пожелать удачи и успехов всем, кто работает на проектом.

[efan81]

И вот ТУт снова оживилась тема ядерной энергетики!
Опять наших товарищей. прилежно и нудно работающих на светлое будущее, отвлекают...
Показать список поделившихся
Сергей Ефанов
11 минут назад
Я вот ТУТ... полностью СОГЛАСЕН(!) По атомноЙ теме редко, кого комментю... но тут...! И правда... Просто было за гранью дебилизма и ненависти!....И ПРАВИЛЬНО КОММЕНТАТОР отметил!!!
CatNews.
CatNews
5 ноя 2022 в 11:10
Тут говноеды из CNN выкатили статью со ссылкой на разведку, что, в обмен на Гераньки, Иран попросил у России помощи в поставках ядерных материалов.

"Разведка предполагает, что Иран обращался к России за помощью в приобретении дополнительных ядерных материалов и в изготовлении ядерного топлива, сообщили источники, проинформированные по этому вопросу. Топливо может помочь Ирану привести в действие его ядерные реакторы и потенциально может еще больше сократить так называемое «время прорыва» Ирана для создания ядерного оружия."

Вот тут я уже впал в глубокий ахуй. Так как топливо для реакторов никак не приблизит создание ядерной бомбы, потому что в легководном реакторе топливо оно, ну, СГОРАЕТ. Для ядерной бомбы нужен уран степени обогащения больше 80%, а после реактора, в который пихают топливо с обогащением 5%, в его отходах урана едва на несколько десятых процента наберётся. Т.е. происходит процесс обратный обогащению урана до оружейного уровня. То ультратоксичное говно, что получается на выходе из реактора, для получения ядерной бомбы совершенно бессмысленно. А значит получить в реакторе уран для ядерной бомбы не выйдет от слова совсем, потому что это совершенно другой процесс.

"Однако эксперты подчеркнули CNN, что риск распространения ядерного оружия зависит от того, для какого реактора используется топливо. И тоже непонятно, согласилась ли Россия помочь — Кремль давно внешне выступает против того, чтобы Иран получил ядерное оружие."

Действительно, если запихать урановое топливо в реактор на быстрых нейтронах, то можно на выходе получить плутоний-239 из которого уже реально собрать бомбу. Вот только у Ирана такого реактора НЕТ и технологий НЕТ. Даже если Россия построит Ирану такой реактор, что вопрос 4-8 лет при условии начала строительства уже сейчас, то наработка плутония в нём будет не фонтан, и придётся ждать ещё лет 10, пока он накопится. Есть ещё вариант графитового реактора по типу РБМК, но тут уже не нужно российское топливо, так как в него можно пихать природный уран и все технологии у Ирана есть, но он их отказался развивать после ядерной сделки. Зачем тут нужна Россия непонятно.

Т.е. блин, поставки ядерного топлива для АЭС НИКАК НЕ ПРИБЛИЗЯТ Иран к ядерной бомбе. А самое говноедское то, что Ирану плутоний не то чтобы и нужен, потому что у них есть урановые месторождения, ещё с 90-х есть вся технологическая цепочка по созданию урана военного обогащения и схемы ядерного заряда, которые им продали северокорейцы + что-то ещё подогнал Кадыр Хан.

При этом Ирану действительно нужно топливо для АЭС, потому что на АЭС Бушер стоят российские реакторы, и производством топлива для них занимается Россия. Кроме того, уже давно идут разговоры о желании Ирана построить новый блок АЭС. Ужос, Иран развивает мирную ядерную программу. А ларчик открывается просто — говноеды с CNN делают это для давления на Израиль с целью поставок вооружений Украине: пугают Израиль тем, что русские помогают готовить ядерный холокост.

Пока есть CNN ругать отечественную журналистику даже глупо - по сравнению с ними наши работают буквально за еду.

[Koi.v2]

Пока есть CNN ругать отечественную журналистику даже глупо - по сравнению с ними наши работают буквально за еду.

Ну CNN и BBC уже давно известны как свободная независимая демократическая пресса, так что ожидать адекватности от них смысла нет.

[efan81]

Ну CNN и BBC уже давно известны как свободная независимая демократическая пресса, так что ожидать адекватности от них смысла нет.

БН-800 не полностью замыкает ядерный цикл. Полностью его замкнут БН-1200 или БРЕСТ. Но новость хорошая.
Николас Оксман.
Николас Оксман
9 окт 2022 в 11:09
На днях в России произошло событие, которое в тумане пропаганд никто заметил.

Реактор БН-800 был выведен на номинальный уровень мощности с полной загрузкой инновационным МОКС-топливом. Тем самым почти удалось замкнуть ядерный цикл.

Это означает, что фактически появились вечные ядерные реакторы. Топливо вторично перерабатывается и используется. Пример атома на благо человечества, который сегодня особенно контрастирует с призывами наносить превентивные ядерные удары посреди Европы и радостью от взорванных мостов с мирными людьми.

Короче, как рассказали знающие люди, успешное испытание такого реактора означает почти безотходную ядерную энергетику с доступом к урану 238 (в отличие от классической на уране 235), которого хватит на миллионы лет.

Если все действительно так, то технические вопросы энергетики человечество решило на обозримое будущее. И произошло это у нас на Урале.

Без преувеличений прорыв, который, как ни странно, почему-то не пиарился и не транслировался на всю страну.
Оценили 14 человек

[Смит]

Реактор БН-800 был выведен на номинальный уровень мощности с полной загрузкой инновационным МОКС-топливом.

Это произошло конкретно 22го сентября недавно ушедшего года. В этот день БН-800 был выведен на 100-процентную мощность при наконец 100-процентной загрузке активной зоны МОКС-топливом. То есть топливом уран-плутониевым оксидным, где уран обеднённый 238ой. U238 остающийся после обогащения по U235. В таком обеднённом материале остаётся неизвлекаемым только 0,1 процент U235, остальное природный уран.
При грубом подсчёте сие достижение скоро расширит нашу топливную базу в 140 раз. Это не считая, как я понял, регенерации. Сгорать будет в этом топливе небольшая плутониевая часть, нарабатывая плутоний же из 238го.
Это просто исполинский шаг к замыканию топливного цикла!

Без преувеличений прорыв, который, как ни странно, почему-то не пиарился и не транслировался на всю страну.
Оценили 14 человек

Ну не умеют наши в ПиАр, да. Хотя чтобы совсем беззвучно - тоже не прошло. В около-профессиональном сообществе новость просмотрели около 700 тыщ раз и более 40ка тысяч пальцев вверх

Т.е. блин, поставки ядерного топлива для АЭС НИКАК НЕ ПРИБЛИЗЯТ Иран к ядерной бомбе. А самое говноедское то, что Ирану плутоний не то чтобы и нужен, потому что у них есть урановые месторождения, ещё с 90-х есть вся технологическая цепочка по созданию урана военного обогащения и схемы ядерного заряда, которые им продали северокорейцы + что-то ещё подогнал Кадыр Хан.

Именно. если персы и сделают, то урановый вариант. Который касаем обогащения U235 до оружейной концентрации на центрифугах. А для плутониевого варианта нужны специальные реакторы, по типу как в Нижегородской области в Сарове (Арзамас-16). Они работают на очень коротком цикле. По принципу "быстро вкл. - быстро выкл.". Потому что чем длиннее сессия, тем больше появляется вместе с оружейным Pu239 вредного Pu240 и 241. И эта смесь принципиально не разделяема. Причём наличие этих вредных изотопов не дадут 239 бахнуть когда надо. То есть плутоний не для персов путь.

Кстати, амеры с самого начала делали оба варианта - толстяк и малыш были совсем разными. А у нас в Союзе урановый никогда не делали вообще, сразу на плутонии, эксплозивный. Вот ЮАР и Пакистан делали точно урановый, самый простой причём - "пушечный". Про индусов точно не знаю. Китайцы от нас получили, мелкобриты от амеров. Про французов точно не знаю, но тоже скорее всего при поддержке союзников. У товарища Кима насколько понимаю - тоже плутониевый. В Димоне что - тайна покрытая мраком, но скорее всего оба варианта.

И ещё.. Я думаю, что БН-1200 гораздо быстрее случится, чем БРЕСТ. В Нижегородском ОКБМ натриевую тему ооочень давно развивают. Насколько я помню БНов было кажется три, но не меньше двух полуэкспериментальных. А БРЕСТ совершенно другая технология и он первый вообще. Хотя, безусловно, обе технологии важны.

А если по глобусу.. То серьёзно попытаться пользовать плутониевое топливо только французы сейчас. Но именно попытаться... Догонять будут долго и длинно, потому что они могут только в обычных реакторах, ибо бридеров кроме нас сейчас нет ни у кого вообще. Объективно им надо очень много времени и очень много денег, каким бы путём они ни пошли.

[efan81]

Догонять будут долго и длинно, потому что они могут только в обычных реакторах, ибо бридеров кроме нас сейчас нет ни у кого вообще. Объективно им надо очень много времени и очень много денег, каким бы путём они ни пошли.

совершенно вас ПОДДЕРЖИВАЮ!!
ТРИСТА РАЗ! СЕБЯ РАСЧЕРХЛЯЮ И ГОТОВ НЕПОРЯДОЧНО СЕБЯ КОММЕНТИТЬ... НО-О-О!!!!
ПРОШУ СМОТРЕТЬ ЗДЕСЬ! - https://vk.com/id37296771?z=video37296771_4...l_wall_37296771