Трезвый взгляд на Релятивистские электроядерные технологии и причем тут Острецов
В связи с часто возникающими в последнее время спорами вокруг Релятивистских электроядерных технологий (или ЯРТ в другом варианте) после каждого явления Острецова И.Н на АШ (под ником Igost тут), решил добавить немного фактического материала для обсуждения и размышлений. А то большей частью споры сводятся к разделению на 2 группы и перепалке в стиле "сам дурак", т.к. для спора и обсуждения по существу у большинства не хватает данных и знаний в этой специфической области, и приходится полагаться на "веру" и "авторитет". Отсутствие полноценных выкладок и экспериментальных данных (непосредственно по ЯРТ, а не в смежных областях или энергетике в целом) в самих публикациях Острецова, тоже совсем не способствует их обсуждению по существу.
Предлагаю разобрать саму суть ЯРТ, без отвлечения на энергетику в целом, политику, судьбы мира и теории заговора мешающие решить все проблемы.
Итак, что мы имеем. Сама идея ЯРТ, как глубоко подкритического реактора с внешней инжекцией нейтронов на базе ускорителей частиц далеко не новая и давно (уже не первый десяток лет) исследуемая во многих странах множеством ученых. Хотя конечно все относительно, этому направлению уделяют намного меньше внимания чем традиционной ядерной энергетики и мучениям с термоядом, но все-равно это больше десятка стран, десятки научных групп, сотни профильных ученых работающих в этом направлении. В западной терминологии это направление обычно обозначается ADS (Accelerator-driven system ). Но все имеющиеся на данный момент результаты не позволяют считать это направление одним из наиболее перспективных для решения проблем энергетики, хотя исследования все равно продолжаются.
Далее в эту область врывается Острецов с несколькими товарищами и начинает "в пух и прах" критиковать все другие подходы и заявляет, что знает, как превратить ЯРТ в мировой энергетический прорыв, способный решить проблему надвигающегося энергетического голода. Если "отжать воду" и не относящиеся к делу вещи из всех этих заявлений и PR, они сводятся к 2м основным принципиальным пунктам:
1. Все ученые работающие в ADS/ЯРТ области неправильно делают считая, что оптимально разгонять пучок протонов или дейтронов (который при попадании в мишень с ядерным топливом производит нейтроны необходимые для ядерных реакций) до энергии в 1 ГЭв. Если разогнать до больших энергий, то полезный выход(количество делений ядер и наработка вторичного ядерного топлива) по отношению к затраченной энергии сильно вырастет, т.к. будет производиться больше нейтронов на единицу энергии пучка. (Это важный момент - не на 1 разогнанную частицу, а именно на единицу энергии этих частиц).
2. Мы с коллегами изобрели новый супер-ускоритель, который позволит создавать такие пучки с минимальными затратами энергии и с очень высоким КПД (сначала заявлялись КПД 33%, потом 50%, потом шкура не убитого медведя выросла уже до 67%), к тому же он будет не слишком большим и дорогим - компактнее и дешевле существующих типовых ускорителей.
Эти 2 фактора действительно могли бы в теории превратить просто интересные физические эксперименты в практический полезный реактор с хорошим соотношением полученная энергия/затраченная энергия. Хотя проблем была бы еще куча: как то предлагаемый в комплекте к ЯРТ высокотемпературный газовый реактор, который многие бы хотели научиться делать и без всякой привязки к ЯРТ (т.к. в теории он позволит значительно поднять КПД преобразования тепло==>электричество без привязки к самой конкретной ядерной технологии), но пока ни у кого не получается решить все сопутствующие технические проблемы. Или большие проблемы с конструкционными материалами при очень высоких степенях "выгорания" ядерного топлива предполагающиеся при реальной работе ЯРТ реактора. Но, по крайней мере, было бы с чем работать и была ясность, что хотя бы в теории это все реально и дело за инженерно-техническими вопросами.
Но пункт 1й до Острецова исследовали, эксперименты показали, что никакой существенной зависимости нет, и этот вопрос большинство ученых уже давно отложили как решенный, используя в дальнейших работах в качестве "эталона" энергию пучка в районе 1 ГЭв. Острецов им не поверил почему-то(хотя это были не простоя заявления, а научные работы, включая эксперименты), привел свои доводы и расчеты что все должно быть совсем по другому и увеличив энергию пучка можно сильно увеличить энергетический выход. Другие ученые пожали плечами - большинство просто сослалась на предыдущие старые работы(где это уже проверялось и никакой зависимости не нашли) и не обратили внимание, но часть заинтересовавшись на всякий случай еще раз перепроверили на экспериментах и показали - такой зависимости НЕТ. Недавний подобный эксперимент проводился у нас в ядерном центре в Дубне, доклад с результатами эксперимента над которым работали десятки ученых из нескольких стран можно скачать например тут (кому сложно или не хочется долго читать можно сразу прыгать на 16й страницу где приведены экспериментальные данные по сравнению пучков с энергиями в 1, 4 и 8 ГЭв)
Что не мешает Острецову продолжать заявлять, что она есть и базировать на этом пиар своей версии видения ЯРТ.
Так же в этой работе показано что коэффициенты "усиления" обычно озвучиваемые Острецовым явно и сильно завышены. Он в своих публикациях и презентациях называет для 10 Гэв пучков как консервативную (т.е. вероятно заниженную, по его мнению) оценку коэффициента умножения примерно 1к20. Которые по мере наработки вторичного топлива должна вырасти еще на порядок - от 1к100 до 1к250.
Т.е. энергия распада ядер / на энергию подведенного пучка = 20 при запуске реактора со свежим топливом и до 1к250 после его длительной работы. Если бы это было действительно так, то позволило бы построить реактор с хорошим EROEI и работающем на "бросовом" ядерном топливе: природном уране без обогащения или даже обедненном уране, которого уже накоплены огромные запасы.
В этой же практической(экспериментальной) работе можно посмотреть что можно получить сейчас на практике: при "обстреле" мишени из природного урана (это более благоприятный/эффективный вариант по сравнению с обедненным ураном, который так же предлагается для ЯРТ) пучками от 1 Гэв до 8 Гэв получились коэффициенты всего около 1к2(1к4) независимо от энергии пучка, т.е. на порядок меньше тех о каких говорит Острецов. Это есть так же на 16й странице:
порядка 10 распадов ядер урана на 1 Гэв подведенной энергии пучка. 1 распад = 0.2 Гэв. Т.е. 1 Гэв потратили (причем это уже в виде энергии разогнанных протонов или дейтронов, а не первичной энергии), 2 Гэв получили (в виде простого тепла). Еще почти 2 Гэв потом дадут распад образовавшихся рад. осколков - но с большой задержкой (часть ее - уже после выгрузки отработанного топлива в виде отходов). Еще до 10 ядер - наработка плутония из урана, который по мере накопления так же постепенно начнет участвовать в энерговыделении. Но поскольку наработка плутония к распаду примерно 1к1 (т.е. даже хуже чем в критикуемых «быстрых» реакторах), то плутоний способен лишь замещать уран по мере его выгорания. Т.е. на старте имеем только 1к2, по мере работы(если бы это был не эксперимент, а прототип реактора) можно было бы рассчитывать на 1к4-1к5.
При этом для выхода хотя бы на "самоокупаемость" (EROEI = 1) нужно получить в районе хотя бы 1к7 - 1к10. И это исходя из очень высокой эффективности и КПД всех компонентов, порядка 50% КПД ускорителя (электроэнергия ==> пучок заряженных частиц, таких ускорителей сейчас нет, но допустим ускоритель Острецова вполне реален и будем потом такие строить) и 50% КПД связки реактор+турбины+генераторы (тепло ==> электроэнергия, таких эффективных пока тоже нет, это допустим высокотемпературный газовый реактор на гелии, если научатся такие делать решив инженерные сложности).
Правда все не столько и плохо и совсем хоронить ЯРТ пока еще рано - использованная в экспериментах мишень хоть и довольно крупная (512 кг природного урана) но для такого применения еще недостаточно большая - значительная часть нейтронов успевает вылететь за ее пределы, не поучаствовав в реакциях деления или захвата(наработки плутония). Увеличив мишень до размеров, когда почти все образовавшиеся нейтроны будут захватываться не покидая ее (такую мишень ученые называют "квазибесконечной" - этим подразумевается что дальнейшее увеличение ее размеров уже не будет давать прироста эффективности), позволит увеличить энергетический выход и наработку плутония на 1ед энергии пучка. Насколько сильно - сейчас оценить затруднительно (т.к. почему-то не были проведены хотя бы приблизительные измерения плотности нейтронного потока на краях мишени), для этого будут проводиться эксперименты на гораздо большей мишени (до 20 тонн урана) способной улавливать практически все образующиеся нейтроны. С другой стороны любой переход от экспериментальной установки (представляющей собой просто слитки или стержни из металлического урана), к инженерному реактору способному не просто греться, а вырабатывать полезную энергию его уменьшит, т.к. добавятся различные конструкционные материалы, пустоты для циркуляции теплоносителя и сам теплоноситель.
Конечный ответ на вопрос дадут дальнейшие эксперименты, но пока никаких поводов для оптимизма нет - чтобы имело смысл обсуждать практическую реализацию реакторов на базе ЯРТ, эксперимент на полномасштабных мишенях должен показать выход энергии и наработку плутония выше где-то на порядок (хотя бы в 5-10 раз) по сравнению с промежуточной.
Теперь вернемся к п.2, т.е. супер-ускоритель Острецова способный творить чудеса – от дистацоинного подрыва Фукусимы и американских авианосцев до прорыва в энергетике через ЯРТ (на самом деле это не его изобретение, но он наиболее активно его пиарит). И обиды, что на его проработку и постройку не дают денег и тем самым губят ЯРТ направление и чуть ли не обрекают весь мир (который без ЯРТ не будет спасен).
У меня не достаточно знаний, чтобы оценить реалистичность заявленных технических характеристик этого гипотетического ускорителя на основе предложенных схем и описаний. Но совершенно не могу согласиться с самой поставной вопроса о нем - нам сейчас этот ускоритель вообще не важен в принципе. Он уникален(правда пока только в теории и по заявлением Острецова) только своим очень высоким КПД и другими технико-экономическим показателями(размеры, стоимость постройки). Что конечно очень важно для промышленной установки или хотя бы экспериментально-промышленного прототипа, но не имеет никакого значения для научных экспериментов, которые можно успешно проводить и без него. С точки зрения ядерной и квантовой физики нет никакой разницы как именно разгоняли пучок частицы (какие инжерерно-технические подходы при этом использовались), важны только его конечные параметры: тип частиц, энергия на 1 частицу, поток частиц в секунду, сечение и т.д. Нужные для экспериментальной проверки параметры пучка способны обеспечить многие уже существующие и работающие ускорители частиц. Поэтому нет никакой необходимости срочно строить ускорители новой схемы - для начала нужно доказать хотя бы теоретическую жизнеспособность ЯРТ. И поэтому отказ в финансировании постройки именно этого ускорителя вполне понятен и оправдан.
А вот от финансирования работ по ЯРТ в целом чиновники и администраторы от науки не отказываются, хотя и не считают это направление особо перспективным. К самой то идее и теоретическим выкладкам отнеслись вполне серьезно как ученые, так и на гос. уровне и начали ее проверять, в этом участвует довольно большая группа ученых, и финансирование выделено было, и оборудование и материалы (в частности большое количество урана) предоставили. Эксперименты ставились в частности на базе Института ядерных исследований в Дубне, но участвуют ученые разных институтов и даже из разных стран. Почему сам Острецов в работе этой группы участие не принимал я не знаю - там как раз пытаются на практике реализовать все то, о чем он пишет в теории и что якобы некие злые силы не дают реализовать. С подборкой работ и текущими результатами можно ознакомиться например тут: http://www.cftp-aem.ru/Pages/05.html
Кстати если почитать самые ранние работы этой группы, то там было так же все очень и очень оптимистично обрисовано на базе экстраполяций из миниатюрных экспериментов и теоретических расчетов. А многие вещи в публикациях Острецова прямо из этих ранних работ и позаимствованы(или наоборот).
Но когда взяли мощный ускоритель(дающий пучки аналогичные предлагавшемуся Острецовом, только с не таким хорошим КПД и занимающий больше места, зато уже существующий и успешно работающий, что экономит массу средств и времени) и мишени сравнимые с планируемыми (в последней работе по которой окончательные результаты опубликованы - 512 кг урана) результаты получились мягко говоря скромными (они как раз и переведены в документе под №19). Которые пока даже до EROEI = 1 явно не дотягивают. И самое главное опровергают предыдущие прогнозы и теор. расчеты.
После чего интерес к идее резко упал. Хотя направление не закрыто, работы еще продолжаются. В частности еще будет (если из-за текущих финансовых проблем и с учетом слабых предыдущих результатов не урежут финансирование в последний момент) полномасштабный эксперимент, с "квазибесконечной" активной зоной из 20 тонн урана. Возможно эксперименты как раз прямо сейчас идут: работы были запланированы на 2015-2016 годы.
Так что никто ЯРТ специально не "давит"(душит) в угоду другим направлениям (быстрым реакторам, управляемому термояду). Просто не рассматривается, как приоритет способный стать прорывом/панацей. Потому как никаких реальных оснований считать его таковым нет, по крайней мере пока.
Комментарии
интересно, благодарю...
Без разоблачения врага народа кириенки и многотриллионных хищений в росатоме с экстраполяцией на все остальные полимеры и прочего бобра с добром нещитово.
Ссылка на доклад не работает.
"Доклад с результатами эксперимента над которым работали десятки ученых из нескольких стран можно скачать например тут"
все работает, надо только пробел в конце удалить
http://www.cftp-aem.ru/Data/147(P1-2012-147).pdf
Лишний пробел в ссылку затесался. Исправил.
Я бы относился со сдержанным оптимизмом: сейчас, насколько я знаю, развивают лазерные ускорители - так что частицы с энергией 1 Гэв получают прямо на лабораторном столе. Мощность таких лазеров растёт, КПД растёт, размеры и цена падают - так что если свезёт, то вместо огромного дорогого ускорителя можно будет разгонять протоны для подкритичного реактора маленьким дешёвым лазером. Правда, знаю об этом в основном по наслышке.
КПД лазерного ускорения сильно-сильно ниже радиочастотного. Фишка именно в том, что для ГЭВного пучка не надо строить здание в 300 метров длинной.
Насколько знаю они хороши для небольших научных экспериментов, позволяя просто получать частицы высоких энергий.
Но вот по мощности (не энергия на 1 частицу, а произведение числа частиц в единицу времени на энергию 1 частицы) и по КПД(энергия пучка/потребленная электроэнергия) еще сильно отстают от классических.
Впрочем это не важно, основной смысл статьи был о том, что даже гипотетический супер-ускоритель способный создавать мощные пучки с высоким КПД скажем 50% (текущие обычно порядка 5-15% имеют) если такой появится в ближайшем будущем пока нас не спасет. Даже в таком оптимистическом случае нам понадобится коэффиценты умножения ближе к 1к10, чтобы хотя бы вернуть всю потраченную энергию назад. А чтобы обсуждать практическое применение для выработки энергии, нужно не менее 1к20.
То что сейчас пока таких эффективных ускорителей еще нет просто отодвигает цель совсем уж за горизонт видимости куда-то в район умножения 1к50.
Это светимость.
P.S. Есть разные схемы лазерного ускорения. И КПД у них достижимый - соответственно разный.
Target Normal Sheath Acceleration (TNSA) сейчас наиболее распространён. Электроны по такой схеме ускорения получают порядка 10-20% энергии, а ионы около 1%. Это конечно никуда не годится.
Советую смотреть в сторону других схем:
light sail acceleration (LSA) или acceleration be ponderomotively shifted electrons (APSE).
Мощность тоже используют, как произведение потока частиц в секунду на энергию частицы. Получается обычные ваты (киловаты, мегаваты). С точки зрения ЯРТ это как раз самый важный показатель ускорителя для практического применения, т.к. в довольно широком диапазаоне энергий частиц выход нейтронов прямопропорционально (практически линейно) зависит от мощности и почти не зависит от того какое конкретное соотношение энергии и светимости дало эту итоговую мощность.
В приложении к ЯРТ - в принципе да, мощность важней. А так привычней - светимость.
Кстати, красивым графиком эту фразу не дополнишь? Можно и в текст добавить.
Совсем красивых нет.
Можно такой:
Выход нейтронов на разных по материалу мишенях
Это без нормализации на энергию протона - выход нейтронов растет почти линейно от энергии.
На энергиях 1-8 Гэв, есть в статье, правда он совсем не красивый, т.к. на нем другую зависимость илюстрировали(по оси х расстояние от центра мишени, а не энергия, а энергия в виде 3 рядов данных), но нужна нам зависимость в нем тоже есть:
Это число распадов ядер урана в мишени из металлического урана в зависимости от энергии дейтронов в пучке. Уже нормализовано на 1 Гэв.
Большое спасибо за статью.
Не раскрыта тема электроядерных технологий с торием, атомы тория более "устойчивы" чем уран ? и его сложней жечь в таких установках ?
Чуда не получилось - принцип работы ЯРТ практически такой же, как и у ядерных реакторов, а значит все равно нужен уран 235 или уран 233 или плутоний 239 - чистый торий или чистый U238 жечь не получится.
Ну по идее нейтронами высоких энергий можно "жечь" и 238й уран напрямую (без промежуточной наработки плутония). На это собственно и был рассчет по значительному улучшению эффективности при увеличении энергии пучка выше 1 Гэв - это так же ведет к увеличию доли нейтронов высоких энергий, способных "колоть" ядра 238го.
Но экспериментальная проверка показывает что никакого статистически значимого (превышающего погрешность замеров) увеличения выхода не происходит.
Колоть-то они в состоянии (и 1 ГэВ тоже), только вот Q маловат. Везде для рассчета используют подкритичные зоны с k=0.95, что бы получить размножение по нейтронам. Собственно у ЯРТ-мафии тоже ведь расчет на размножающие мишени, только вот проблема в том, что это ядерный реактор со всеми вытекающими, и существующие конструкции ТВС нихрена не стоят в таком потоке от драйвера, а идея с шаровыми микротвэлами и гелием разбивается о фактически запрет атомнадзоров на газовые реакторы. Не зря у MYRHHA свинцовая мишень и подкритический реактор вокруг. Возможно, только такое работать и будет.
Да, газовый реактор, микротвэлы и прямое облучение топлива это отдельная большая песня. Собственно почти во всех ADS схемах есть промежуточная пассивная мишень из расплавов или просто металлического свинца по которой и бьет пучок, а уже выбитые нейтроны попадают в ядерное топливо. Что снижает эффективность, но зато делает реактор более реалистичным с инженерной точки зрения.
Я это мельком упомянул в статье, но специально подробно останавливаться не стал, т.к. цель была показать, что даже если "забыли про овраги" и посмотреть оптимистично-идеалистически (представив, что все технические и инжереные проблемы которые вылезут при попытке практической реализации этой теоретической идеи удалось решить), все равно пока концы с концами не сводятся.
Кстати в вашем обзоре есть еще один интересный, возможно более перспективный вариант - гибридный водородно-ядерный реактор на базе ускорителей. Где в пучках создаваемых ускорителем используются не простые протоны, а ядра дейтерия и трития. При попадании в мишень происходит термоядерный синтез, прямой выход энергии от этого не велик, но при этом образуются быстрые (14 Мэв ) нейтроны, которые для классического термояда большая проблема, а вот для гибрида это очень полезная вещь - если место столкновения куда бьет пучок ускорителя оружить обычным ядерным топливом в форме подкритического реактора, с него можно будет снять намного больше энергии чем от самой термоядерной реакции.
Это статическое удержание плазмы нужных для синтеза параметров в токомаке гигантская по сложности задача. А вот динамически с использованием ускорителя сталкивать ядра с нужной скоростью не проблема и возможно уже сейчас. Надо будет подробный разбор таких установок поискать - каких параметров от них можно ожидать.
Этот "его" обзор появился после пинка по его самолюбию. Перспективы гибридных ядерных реакторов с ускорителями дейтронов мной озвучивались давным давно и не раз и не только здесь.
>а идея с шаровыми микротвэлами и гелием разбивается о фактически запрет атомнадзоров на газовые реакторы
- а с этого момента можно поподробнее? Про фактический запрет на газовые?
Газоохлаждаемые реакторы в случае потери разгерметизации необратимо теряют охлаждение. Инженеры придумывают всякие бэкап системы типа кондуктивного отвода тепла или залива реактора борированной водой, но в целом это все не проходит либо по экономике, либо по безопастности. В чистом же виде, как я написал - не проходит по современным требованиям безопасности.
В этом предложении
Слово "потери" лишнее. Либо потеря герметизации либо разгерметизация. Что вы за люди такие.. ::(
Тогда уж либо разгерметизация, либо потеря герметичности.
Герметизация - это процесс, и его, процесс потерять нереально, только нарушить.
Что за люди? )))
Не подсказывай ::) Он так не поймается на поболтать ::)
Да, можно сказать более устойчивы. Сам торий в таких условиях вообще практически "не горит", но при захвате нейтронов получается Уран-233 по схеме:
Который уже может в свою очередь хорошо "гореть" (делиться при попадании нейтронов) и давать энергию.
В результате природный торий в чистом виде не пригоден для выработки энергии, нужно
1. Либо сначала его обогатить добавив полученный где-то в другом месте уран-233, для запуска процесса (дальше уран будет нарабатываться из тория уже в процессе работы на замену выгорающему)
2. Либо запускать установку на природном тории, но тогда при каждой смене топлива в начале цикла работы она не будет вырабатывать энергию, а наоборот поглощать ее из сети в больших количествах пока не наработается достаточное количество урана-233
Описанный вариант с природным ураном самый простой для реализации из основных возможных (природный уран, обедненный уран, торий)
С торием еще есть засада с протоактинием 233, который великолепный нейтронный яд. Из-за в основном рассматривают либо тяжеловодники (меньше потери нейтронов), либо жидкосолевые реакторы с постоянной очисткой от протоактиния.
Думается, имелось в виду совсем другое.
Уран при скалывании 1 ГэВ протоном даёт 40 нейтронов, свинец - 20. Сколько нейтронов даёт торий?
Напрямую нейтронов непосредственно за счет пучка протонов производится примерно столько же и зависит это в основном от "тяжести" ядра (а уран и торий почти равны). Основная разница за счет вторичных нейтронов, образовавшихся при распаде ядер спровоцированных первичными, и тут торий значительно отличается. Вероятность того, что нейтрон определенной энергии пролетая через торий вызовет деление ядра существенно ниже, чем с ураном.
Например "Средний пробег" нейтрона в тории порядка 17см, а в уране 10см.
Это среднестастическое расстояние которое успеет пролететь нейтрон сквозь топливо прежде чем "расколет" ядро или будет захвачен им. Что в случае с торием значит, что размер мишени или активной зоны реактора на тории при прочих равных нужно делать намного больше - чтобы снизить потери нейтронов вылетающих за пределы мишени/АЗ. Но все-равно в случае с торием большая(относительно урана) часть нейтронов походя через материал будет успевать потерять энергию/замедлиться ниже критического уровня (1-2 Мэв) и потеряет способность делить ядра напрямую.
Еще пример - опыты еще 1992 года, экспериментального сравнения "обстрела" квизибесконечных мишений из 238го урана и тория пучком 1 Гэв протонов (из расчета на 1 протон):
Уран-238 ~ 19 делений ("расколотых" ядер)
Торий ~ 6 делений
Имел беседу с острецовым или его клоном, когда путают протоны и нейтроны, что-то сильно не так в Дацком королевстве.
В отличие от того же Лектора товарищ производит просто тягостное впечатление, а его выступления как минимум странные.
А шо уже есть ускоритель способный работать в режиме 24/365 ?
кириенки-чубесы непотопляемы.
Вообще специалисты именно по АЭС всегда скептически относились к ADS/ЯРТ (тема не новая - выложу вот пожалуй обзор установок в мире, на которых она исследовалась - их больше десятка). Говорят и ускорители далеки от требований по мощности, надежности, и уж больно сложно получается (чем-то похоже на ИТЭР), и решает парочку проблем - отсутсвие возможности реактивностной аварии и пережигание кое-каких неприятных радиактивных веществ из ОЯТ, но нерешает никаких других (например фукусимской потери охлаждения).
Спасибо за обзор ситуации.
А совсем недавно ты по этой теме был ни в зуб ногой ::) Ссылку на всеобщее обозрение дать? ::) Стоило разок тебя отхлестать по некомпетентности - заинтересовался - обзор нашёл. Молодец. Не благодари - не надо, это был акт чистейшего альтруизма.
Мотивация через задетое самолюбие - достаточно действенна, хоть и не самая благородная и чистая. Самая чистая - любопытство.
Но увы - мало кто живёт из любопытства. Приходится мотивировать прямоходящих двуногих более привычными им способами.
Ты же не обиделся? ::) Главное - дело общее человеческое сдвинулось с мёртвой точки.
Поддержу RocK'а - Лектор достал свими попытками корчить из себя специалиста, и чванством. Только людям мозги засирает, но все что я от него видел, - это агрегация поиска Яндекса по запросу "ИТЕР".
Кроме того, он с какого то бодуна объявил себя оппонентом Острецова, и преследует того по всяким блогам.
Хотя вопрос решается совершенно просто: - если ты ученый - дискутируй с Острецовым на научных площадках, ставь эксперименты, пиши работы и прочее. А если ты мышь офисная, то сиди тихо, и скромно вопросы задавай, на которые тебе Острецов, - возможно!, - найдет время ответить.
Лектор сам говорил, что термоядерными темами он интересуется лишь по любительски, да и в других околоядерных темах было неоднократно замечено, что он плавает. Т.е. он вернее всего неспециалист.
Тем не менее этот шпингалет лезет на Острецова, как на равного.
Достал. Банить его надо в таких темах, чтоб под ногами не путался.
Лектор - в авторитете на Афтершоке. Скоро его звизда затмит самого Already Yet. Вот тогда ты и попляшешь! Ещё посмотрим, кто кого забанит... гыгыгы
Ога, Ога! А еще он поразитъ меня Синими Лучами Смерти из этой из своей, из ...визды. Хех! Вот Горе то горькое будет!
Лехтур наш - обычнейший дилетант, по вершкам наблатыканый.
Семимильными переходит в разряд корсуненков.
Я давно забыл ядерную физику. Кто мне объяснит нафига долбать ГэВ-ными протонами по свинцу чтобы выбить нейтроны? Гораздо легче лупить дейтонами по мишени с высоким содержанием трития (надо всего 250КэВ если не изменяет память). Или вообще бериллиевая мишень и альфа-активный препарат, а между ними подвижная заслонка. В ядреных бомбах такие инициаторы заводят реакцию на ура.
Хороший вопрос!
Ответ в том, что при облучении быстрыми частицами ядра свинца разваливаются на осколки с выделением нейтронов энергии 20-30 Мэв, что хорошо для последующего деления "делящихся" изотопов типа урана-238 (а точно торий не будет при этом делиться?! Если по нему с такой энергией шандарахнуть?), что позволяет не связываться ни с обогащением природного урана, ни с переработкой его в плутоний. Именно поэтому мишени для облучения релятивистскими протонами у Острецова (как и у его зарубежных коллег, занимающимися подкритическими ADS с одногэвными пучками) и делают из свинца. Если делать мишени из более лекоделящихся материалов, нейтронов будет больше, но они будут иметь более низкоэнергетический спектр, и будут сильнее захватываться топливом, минорными актинидами.
Для промышленных целей тритийсодержащие соединения не очень подходят, как мне кажется, ибо не выдержат температур в 1500 градусов Цельсия, типичных для зон нынешних ядерных реакторов, причём маловероятно, что в перспективных температура окажется ниже. Пусть на таких мишенях демонстрируются технологии.
Тоже будет. Весь вопрос в энергии нейтронов необходимых для этого и сечении реакции (грубо говоря вероятности того, что нейтрон нужной энергии пролетая через определенный материал вызовет нужную ядерную реакцию).
Есть условно говоря "легкие" для деления элементы: Уран-235, Уран-233, часть изотопов Плутония - энергии нейтронов подходят почти любые, вероятность реакции высокая (правда с ростом энергии нейтронов она снижается, поэтому для "легкоделящихся" в реакторах используют замедлители)
Есть "трудные" с точки зрения деления элементы: например Уран-238 и Торий-232. Деление нейтронами энергий ниже 1 Мэв вообще не идет, выше только начинается, а приличного уровня доходит только в районе 10 Мэв и выше. А сечение(вероятность) реакций низкая.
У тория эти параметры (энергия нейтронов/сечение реакций) самые плохие из всех распространенных видов ядерного топлива. В результате его редко когда в серьез рассматривают - чтобы "жечь" торий напрямую нужно сначала достичь таких параметров нейтронного потока, когда уже будет хорошо "гореть" 238й уран. И зачем тогда нам этот торий вообще нужен если сейчас 238 урана завались?
Поэтому о нем вспоминают обычно как дальную перспективу - когда-нибудь когда освоим быстрые реакторы (или ЯРТ), уже будут работать тысячи таких электростанций по всему миру и запасы 238го уже перестанут казаться почти неограниченными как сейчас, тогда надо будет заняться освоением тория.
Э, не совсем. Отличие Острецова (и его единомышленников) как раз в том, что в отличии от классических ADS они предлагают фигачить прямо по самому урану (или торию) без промежуточной свинцовой мишени.
В теории и лабораторном эксперименте оно выглядит ничего, но сложно представить как это инжерерам в реальном реакторе потом реализовать. ТВЭЛы при очень длительной(ведь предполагаются годы непрерывной работы без замены топлива) интерсивной бомбардировке мощным потоком протонов/дейтронов очевидно будут постепенно разрушаться и половина радиактивной таблицы менделеева (осколки деления) полетит носиться по всем трубопроводам и насосам вместе с теплоносителем.
>>>Поэтому о нем вспоминают обычно как дальную перспективу - когда-нибудь когда освоим быстрые реакторы (или ЯРТ), уже будут работать тысячи таких электростанций по всему миру и запасы 238го уже перестанут казаться почти неограниченными как сейчас, тогда надо будет заняться освоением тория.
Это дело далеко не завтрашнего, и даже не послезавтрашнего дня.
Вроде в прошлом году мы совместно прикидывали, что при сохранении нынешнего потребления энергии, при переходе на реактора БН запасов урана-238 нам хватит лет на 500+.
А к этому времени что-нить придумают еще.
Ну я собственно о том же. Цикл с ураном-238 проще реализовать чем с торием. И урана-238 сейчас "дофига", так какой смысл с торием сейчас возиться? Поэтому обычно голая теория из научного, а не практического интереса.
В серьез программу с торием по-моему только в Индии пытаются прорабатывать. И то из-за местных особенностей: своего урана у них почти нет (даже 238го) - все придется закупать и импортировать, зато много своего тория.
Такие варианты расматриваются и тестируют в экспериментах, в ссылке которую выше приводили на обзор есть пара подобных установок. Но это уже гибридный водородно-ядерный получается.
250 кэв в принципе достаточно, и даже на меньших энергиях реакция в принципе может идти, дело в сечении реакции - при таких энергиях вероятность того, что при единичном столкновении дейтрона с тритий содержащей мишенью произойдет реакция синтеза низкая. Большая часть просто рассеивается и теряет энергию не вступая в реакцию (т.е. в конечном итоге лишь греет мишень).
Для схемы с термоядерным реактором (типа токамака) это не принципиально, там нет мишени - все сталкивающееся частицы в плазме и есть само термоядерное топливо, а "пустые" стокновения не ведут к потери энергии(т.к. те ядра с которыми происходят столкновения имеют примерно те же скорость/энергию/температуру). Низкая вероятность реакции при единичном столкновении там компенсируется очень высокой частотой и количеством таких столкновений идущих по всему немалому объему плазмы удерживаемой в магнитном поле.
В результате в варианте с ускорителем приходится использовать большие энергии, чтобы увеличить % ядер вступающих в синтез
Ну и 2й важный момент. Если речь будет идти не о лабораторном научном эксперименте, а промышленном применении то остро встанет вопрос с тритием - это ОЧЕНЬ дорогой и редкий материал в отличии от дейтерия. Придется где-то в других местах его постоянно нарабатывать, чтобы такая установка могла работать.
А ведь основная привлекательная идея лежащая за ЯРТ это использование дешевого и распространенного топлива (238 урана и тория).
Ну наконец то разжевали моменты про Острецова. Своим громким ором он вызывал некое отторжение. Конечно иногда так бывает в истории, что новоявленный гений обзывает всех дураками, но потом оказывается прав, но что то все же подсказывает что это не тот случай.
Помяните мои слова - через некоторое, небольшое, время всё всплывёт опять. И Острецов, и адепты секты его. Начнут по кругу свою ту же самую песню. Причём абсолютно теми же словами.
Внерозников, где ты увидел секту и адептов? Химеры мерещатся? Идёт взвешенное конструктивное обсуждение.
А вот и нет. По моему мнению ведется попытка оттянуть ресурсы от синицы в руках технологии БН в сторону журавля в небе альтернативных технологий.
Что интересно: чем больше доказывается работоспособность БН, тем больше давление. Симптоматичненько, вы не находите?
А разве уже есть перетекание ресурсов? Если да - то твоё допущение о перетягивании бюджетного одеяла можно принять как рабочую гипотезу. Не более.
На вскидку: 1.Брест 2.обсуждаемая теория 3.термояд
>>>можно принять как рабочую гипотезу.
А на более я и не рассчитываю. Просто мысли вслух.
Страницы