На сколь­ко хва­тит урана в РФ с уче­том воз­мож­но­стей тех­но­ло­гии БН

Аватар пользователя Tuktarov

Когда мы рас­смат­ри­ва­ли "Пер­спек­ти­вы за­ме­ны ге­не­ри­ру­ю­щих мощ­но­стей на атом­ные в РФ в пе­ри­од с 2020 по 2050 годы.", то с со­вер­шен­ной оче­вид­но­стью встал во­прос: а на сколь­ко вре­ме­ни хва­тит за­па­сов об­ще­го ко­ли­че­ства урана (обоих его до­бы­ва­е­мых изо­то­пов), при усло­вии со­хра­не­ния плот­но­сти энер­го­по­то­ка и су­ще­ству­ю­щих де­мо­гра­фи­че­ских мо­де­лей?

По­про­бу­ем разо­б­рат­ся в этом во­про­се.

Ре­ко­мен­дую пе­ре­чи­тать, из­вест­ную боль­шин­ству при­сут­ству­ю­щих ста­тью ав­то­ра Already YetЯдер­ная спич­ка (NUC2).


I. ЭНЕР­ГЕ­ТИ­ЧЕ­СКАЯ СО­СТАВ­ЛЯ­Ю­ЩАЯ.


Ми­ро­вые за­па­сы урана, по со­сто­я­нию на 2011 год, со­став­ля­ют 5 327 200 тн. Об­ра­щаю ваше вни­ма­ние на два факта:

1. это за­па­сы обоих изо­то­пов.

2. это из­вле­ка­е­мые за­па­сы урана с из­держ­ка­ми про­из­вод­ства на уровне $130.

Доля за­па­сов урана на га­ран­ти­ро­ван­но до­ступ­ной нашей стране тер­ри­то­рии     со­став­ля­ет 31%, и в на­ту­раль­ном вы­ра­же­нии - 1 666 800 тн:

1. РФ               -  487 200.

2. Ка­зах­стан    -  629 000.

3. ЮАР            -  279 100.

4. Укра­и­на      -  119 600.

5. Уз­бе­ки­стан  -   96 200.

6. Мон­го­лия    -   55 700.

Можно рас­смат­ри­вать раз­ви­тие этого кон­гло­ме­ра­та в целом, но для на­ча­ла оце­ним толь­ко нашу стра­ну, ведь мир во всем мире мы от­ка­за­лись стро­ить чет­верть века назад, не так-​ли?

Итак, на тер­ри­то­рии РФ из­вле­ка­е­мые за­па­сы со­став­ля­ют 487 200 тонн. Много? Мало? А вот да­вай­те сов­мест­но раз­бе­рем­ся.

Из ста­тьи "Пер­спе­ки­вы за­ме­ны ..." берем сле­ду­ю­щую цифру: в пе­ри­од с 2020 по 2050 годы нам тре­бу­ет­ся по­стро­ить 360 бло­ков типа БН-1200.

В на­сто­я­щее время в Рос­сии на 10 дей­ству­ю­щих АЭС экс­плу­а­ти­ру­ет­ся 33 энер­го­бло­ка общей чи­стой мощ­но­стью 23,643 ГВт.

Для упро­ще­ния пред­ста­вим, что уже в на­сто­я­щее время по­стро­е­ны все 360 бло­ков, ста­рые вы­ве­де­ны из экс­плу­а­та­ции и за­ме­не­ны но­вы­ми В итоге общее ко­ли­че­ство бло­ков, ра­бо­та­ю­щих од­но­вре­мен­но со­став­ля­ло бы около 400. Вот от этой цифры и будем от­тал­ки­ват­ся.

Дан­ные для БН 1200:

  • Но­ми­наль­ная теп­ло­вая мощ­ность ре­ак­то­ра - 2800 МВт
  • элек­три­че­ская мощ­ность - 1220 МВт
  • КПД брут­то - 43.6% (КПД по элек­три­че­ству)
  • КПД нетто - 40.5% (по­ла­гаю КПД по элек­три­че­ству минус за­тра­ты элек­тро­энер­гии на соб­ствен­ные нужды станции-​сколько энер­гии от­да­ем в сеть).

Пе­ре­мно­жив ко­ли­че­ство бло­ков и их мощ­ность по­лу­чим 488 ГВт.

Со­глас­но дан­ным ОЭСР, в мире функ­ци­о­ни­ру­ет 440 ре­ак­то­ров ком­мер­че­ско­го на­зна­че­ния, ко­то­рые по­треб­ля­ют в год 67 тыс. тонн урана.

В 30 стра­нах мира экс­плу­а­ти­ру­ет­ся 193 атом­ные элек­тро­стан­ции с 435 энер­го­бло­ка­ми общей элек­три­че­ской мощ­но­стью 372 751 МВт. 

Цифры немно­го от­ли­ча­ют­ся, но это не кри­тич­но. Раз­де­лив мощ­ность на ко­ли­че­ство бло­ков по­лу­чим сред­нюю мощ­ность од­но­го блока, рав­ную 0,855 ГВт. Т.е. для вы­ра­бот­ки мощ­но­сти в год 5,56 МВт нужно за­тра­тить одну тонну урана: 372 751/67 000 = 5,56 МВт/тн.

Я по­ни­маю, что пря­мая про­пор­ция не даст точ­ный ре­зуль­тат, но я к нему и не стрем­люсь, а хочу по­лу­чить по­ря­док цифр.

Итак, для вы­ра­бот­ки 488 ГВт нам по­тре­бу­ет­ся около 87 000 тн урана в год. Если вспом­нить цифру 487 200, то можно прий­ти в ужас: урана хва­тит всего на 5,6 лет! Но мы за­бы­ли, что в при­род­ном уране изо­то­па 235 всего 0,7%. И если учи­ты­вать, что при ис­поль­зо­ва­нии тех­но­ло­гии БН "горит" и его брат уран-238, ко­то­ро­го в при­ро­де осталь­ные 99,3% (и ко­то­рый в офи­ци­аль­ную ста­ти­сти­ку по до­бы­че урана не вхо­дит), то цифра по­лу­ча­ет­ся со­всем дру­гой: 800 лет.

Прошу чи­та­те­лей про­ве­рить на ошиб­ки, перед тем, как пе­рей­ти к оцен­ке де­мо­гра­фи­че­ской со­став­ля­ю­щей и ее вли­я­нию на сроки обес­пе­чен­но­сти энер­ги­ей.

Комментарии

Аватар пользователя vostok68
vostok68 (12 лет 2 месяца)

Там даль­ше вроде изо­топ лития ре­а­ги­ру­ет и энер­гию вы­де­ля­ет, точно сей­час не помню!

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

Без раз­ни­цы кто там ре­а­ги­ру­ет

На­чи­наю по­до­зре­вать нехо­ро­шее, - что вы пу­та­е­те ре­ак­ции де­ле­ния и ре­ак­ции син­те­за.

  1. Ре­ак­ции де­ле­ния (атом­ные уста­нов­ки, тео­ре­ти­че­ски могут ра­бо­тать на эле­мен­тах на­чи­ная от же­ле­за и далее к концу пе­ре­о­ди­че­ской таб­ли­цы) идут при нор­маль­ных усло­ви­ях (тем­пе­ра­ту­ра, дав­ле­ние и плот­ность ма­те­ри­а­лов - ком­нат­ные) и при над­кри­тич­но­сти уста­нов­ки из­на­чаль­но энер­го­по­ло­жи­тель­ны.
  2. Ре­ак­ции син­те­за (т.н. тер­мо­ядер­ные уста­нов­ки, тео­ре­ти­че­ски могут ра­бо­тать на эле­мен­тах на­ча­ла таб­ли­цы - на­чи­тая от во­до­ро­да и до же­ле­за) ста­но­вят­ся (тео­ре­ти­че­ски!) энер­го­по­ло­жи­тель­ны­ми толь­ко при вы­пол­не­нии этого зло­счаст­но­го кри­те­рия Ло­усо­на (функ­ция от тем­пе­ра­ту­ры, плот­но­сти и вре­ме­ни удер­жа­ния).

Ко­то­рый на уста­нов­ках непре­рыв­но­го типа вы­пол­ня­ет­ся в первую оче­редь, путем на­гре­ва, и глав­ное! - удер­жа­ния ве­ще­ства при звезд­ных тем­пе­ра­ту­рах. Так вот чем тя­же­лее лег­кий изо­топ вы­бран­ный для син­те­за, тем (в общем слу­чае) боль­шую тем­пе­ра­ту­ру тре­бу­ет ре­ак­ция, тем слож­нее вы­пол­нить этот кри­те­рий. В уста­нов­ках для энер­ге­ти­че­ских нужд мы его не можем вы­пол­нить даже для лег­ких ядер - дей­те­рия и три­тия, что уж там го­во­рить о тя­же­лых (хотя в тер­мо­ядер­ных бом­бах ли­ти­е­вую ре­ак­цию, емнип, ис­поль­зу­ют)

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
Ней­тро­ны слиш­ком до­ро­гие, чтобы их в литий шпу­лять.
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Я по­яс­ню на­счет энер­ге­ти­ки. По­де­лить U238 можно ней­тро­ном с энер­ги­ей боль­ше 10-12 МэВ. При этом об­ра­зу­ет­ся 202 МэВ энер­гии, и еще ~20 вы­де­лит­ся потом из оскол­ков де­ле­ния. Од­на­ко на 1 такой акт в ре­аль­ный ре­ак­тор надо впрыс­нуть ~1,5 ней­тро­на - осталь­ные уте­кут или по­гло­тят­ся.  Кон­вер­сия уско­рен­ных про­то­нов в ней­тро­ны идет тоже с не самым вы­со­ким КПД (60%), как и пе­ре­кла­ды­ва­ние энер­гии из ро­зет­ки в про­то­ны(тоже 60%). В итоге по­лу­ча­ет­ся, что на каж­дые 225 МэВ энер­го­вы­де­ле­ния в ре­ак­то­ре мы долж­ны по­тра­тить 60 МэВ толь­ко на про­тон, при том что вы­де­лив­ша­я­ся в ре­ак­то­ре энер­гия пре­вра­тить­ся в элек­тро­энер­гию с КПД дай бог 45% По­лу­ча­ет­ся, что где-​то 60% вы­ра­ба­ты­ва­е­мой элек­тро­энер­гии будет ухо­дить в уско­ри­тель.

Аватар пользователя vostok68
vostok68 (12 лет 2 месяца)

Спа­си­бо, начал вспо­ми­нать Фи­зи­ку, а то про "ней­трон­ные уско­ри­те­ли" уже пару раз читал!

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

Если счи­тать толь­ко ээ, (и не учи­ты­вать тепло) по­лу­ча­ет­ся КПД около 30%.

Вполне срав­ни­мо с ДВС.

Спа­си­бо за инфу

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
После де­ле­ния U-238 об­ра­зу­ют­ся ней­тро­ны, ко­то­рые дадут ещё кас­кад де­ле­ний, при этом об­ра­зу­ет­ся ещё и Pu-239. Так что, я оце­ни­ваю энер­го­вы­де­ле­ние ней­тро­на не 202 МэВ, а 1405 МэВ.
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Да­вай­те цифры, как вы эти 1405 МэВ по­лу­чи­ли. Вы же не из паль­ца их вы­со­са­ли, прав­да?
 

Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
Если де­лить U-238 ней­тро­ном энер­гии 10 МэВ, то об­ра­зу­ет­ся не 2-3 ней­тро­на, как обыч­но, а боль­ше, по­ряд­ка 7, ко­то­рые вы­зо­вут кас­кад де­ле­ний - за­ту­ха­ю­щую цеп­ную ре­ак­цию. Ней­тро­ны де­ле­ния U-238 спо­соб­ны де­лить его даль­ше, но в каж­дом по­ко­ле­нии ней­тро­нов ста­но­вит­ся мень­ше. Это ещё при­ме­ро­но 2 де­ле­ния, и в сумме 11 до­пол­ни­тель­ных ней­тро­нов, ко­то­рые дадут Pu-239. Т.е. 600 МэВ сразу и 800 МэВ потом.
Да, рас­чё­ты из паль­ца вы­со­са­ны, при­ки­ды­вал я для ней­тро­нов 14 МэВ. Но хочу ска­зать, что при де­ле­нии внеш­ним ней­тро­ном не 200 МэВ по­лу­ча­ет­ся, а в несколь­ко раз боль­ше.
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

>Если де­лить U-238 ней­тро­ном энер­гии 10 МэВ, то об­ра­зу­ет­ся не 2-3 ней­тро­на, как обыч­но, а боль­ше, по­ряд­ка 7

Если 10 МЭВ, то будет в сред­нем 3.6 ней­тро­на на рас­пад.

>
ко­то­рые вы­зо­вут кас­кад де­ле­ний 


Не вы­зо­вут. Энер­гия вы­ле­та­ю­ще­го ней­тро­на - ли­ней­но убы­ва­ю­щий спектр от при­мер­но 1 МэВ, а нужно ми­ни­мум 1,5, что бы сле­ду­ю­щий атом по­де­лил­ся.  Ко­эф­фи­ци­ент вос­про­из­вод­ства ней­тро­нов в бес­ко­неч­ной стен­ке U238 - 0.38. Если ре­ак­тор боль­шой, то можно расчи­ты­вать на ~0.3 при­бав­ки, но не на х7.

Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
Хо­ро­шо, пусть будет так.
Но куда ухо­дит из­бы­точ­ная энер­гия 10 МэВ ней­тро­на? Неуже­ли на гамму?
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

В ки­не­ти­че­скую энер­гию оскол­ков и в до­пол­ни­тель­ные ней­тро­ны. Про­сто вто­рич­ные ней­тро­ны там вы­ле­та­ют не по прин­ци­пу бо­улин­га, а из ней­тро­но­из­бы­точ­ных оскол­ков уже на этапе их раз­ле­та. При этом часть пер­вич­ной до­ба­воч­ной (к по­ро­го­вой) энер­гии при­во­дит к более воз­буж­ден­но­му со­сто­я­нию ядер, и это поз­во­ля­ет им из­ба­вит­ся от боль­ше­го ко­ли­че­ства мгно­вен­ных ней­тро­нов.

Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
Я думаю, что энер­гия пе­ре­да­ёт­ся оскол­кам, в ре­зуль­та­те оскол­ки ис­па­ря­ют до­пол­ни­тель­ные ней­тро­ны. Во­прос: сколь­ко нужно до­пол­ни­тель­ной энер­гии, чтобы по­явил­ся один до­пол­ни­тель­ный ней­трон? Я думал, что это число по­ряд­ка 1-1,5 МэВ (так как 1 МэВ ней­тро­ны дают при де­ле­нии боль­ше ней­тро­нов), но, ви­ди­мо, оно по­ряд­ка 6-8 МэВ (энер­гия связи нук­ло­нов).
А ки­не­ти­че­ская энер­гия оскол­ков по­лу­ча­ет­ся за счёт ку­ло­нов­ско­го от­тал­ки­ва­ния, на­сколь­ко я знаю.
Воз­мож­на ли си­ту­а­ция, когда ней­трон рас­ка­лы­ва­ет ядро и уце­лев­ший летит даль­ше?
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

>Во­прос: сколь­ко нужно до­пол­ни­тель­ной энер­гии, чтобы по­явил­ся один до­пол­ни­тель­ный ней­трон? 

В слу­чае урана это при­мер­но 0.13 ней­тро­на на каж­дый до­пол­ни­тель­ный МэВ при­ле­тев­ше­го.

>
Воз­мож­на ли си­ту­а­ция, когда ней­трон рас­ка­лы­ва­ет ядро и уце­лев­ший летит даль­ше?

Это не орех, что бы его рас­ко­лоть. Речь идет чисто о пол­го­ще­нии и ре­кон­фи­гу­ра­ции ядра урана. Гуг­ли­те по­ро­го­вое и непо­ро­го­вое де­ле­ние. Можно еще вот это по­чи­тать 
http://wwwinfo.jinr.ru/dissertation/ThesisSvirin.pdf и http://nuclphys.sinp.msu.ru/sem2/sem13.html

Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
>В слу­чае урана это при­мер­но 0.13 ней­тро­на на каж­дый до­пол­ни­тель­ный МэВ при­ле­тев­ше­го.

А по­че­му тогда в ре­ак­то­рах на быст­рых ней­тро­нах при де­ле­нии об­ра­зу­ет­ся боль­ше ней­тро­нов? По срав­не­нию с теп­ло­вым ней­тро­ном энер­гия боль­ше услов­но на 1 МэВ, а выход ней­тро­нов боль­ше услов­но на 1 штуку. Раз­ные ме­ха­низ­мы де­ле­ния?
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Нет там на 1 штуку боль­ше. Для спек­тра в 1 МэВ по­лу­ча­ет­ся 2.5 ней­тро­на про­тив 2.3 на теп­ло­вом спек­тре.

Про­сто часть этой энер­гии оста­ет­ся в ядрах оскол­ков, в виде воз­буж­де­ния ядра, и она сбра­сы­ва­ет­ся через до­пол­ни­тель­ные ней­тро­ны, тем­пом, ко­то­рый я ука­зал.  

Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
Те­перь стало непо­нят­но на­счёт пре­иму­ществ ре­ак­то­ров БН. Выход ней­тро­нов при де­ле­нии Pu-239 уве­ли­чи­ва­ет­ся с 2,86 до 3,05 при пе­ре­хо­де от теп­ло­вых ней­тро­нов к быст­рым. Уве­ли­че­ние незна­чи­тель­ное, а ко­эф­фи­цент вос­про­из­вод­ства уве­ли­чи­ва­ет­ся в два раза.
Мо­же­те по­яс­нить, по­че­му так? Неуже­ли дело в за­мед­ли­те­ле? Тогда будет проще ис­поль­зо­вать не по­гло­ща­ю­щий ней­тро­ны за­мед­ли­тель, чем ре­ак­то­ры БН стро­ить, как мне ка­жет­ся.
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Нет, дело имен­но в том, что до­пол­ни­тель­ная энер­гия де­ля­щих ней­тро­нов сбра­сы­ва­ет­ся через рож­де­ние до­пол­ни­тель­ных ней­тро­нов из оскол­ков. Толь­ко да­ле­ко не 100% энер­гии так ути­ли­зи­ру­ет­ся, а где-​то 1/5-1/6.

Аватар пользователя Maximus
Maximus (12 лет 4 месяца)
Ко­ли­че­ство ней­тро­нов вы­рос­ло на 0,2, а ко­эф­фи­ци­ент вос­про­из­вод­ства вырос на 0,7 (1,3-0,6). Вот это рас­хож­де­ние мне непо­нят­но.
В Ви­ки­пе­дии на­пи­са­но, что "на каж­дый за­хват ней­тро­на в ак­тив­ной зоне та­ко­го ре­ак­то­ра ис­пус­ка­ет­ся в 1,5 раза боль­ше ней­тро­нов де­ле­ния, чем в ак­тив­ной зоне ре­ак­то­ра на теп­ло­вых ней­тро­нах", так ли это?
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Кста­ти, хочу ска­зать, что я по­чи­тал про уско­ри­те­ли про­то­нов для спа­ля­ци­он­ных ис­точ­ни­ков - у них КПД "от ро­зет­ки до про­то­на" редко пре­вы­ша­ет 25%, Бо­го­лю­бов обе­ща­ет 30%. Т.е. с общим КПД все пе­чаль­но По­это­му Ост­ре­цов го­во­рит про 10 ГэВ, а не при­ня­тые везде 1 ГэВ для ADS ре­ак­то­ров, мол при таких энер­ги­ях ме­ня­ет­ся фи­зи­ка про­цес­са и уси­ле­ние энер­гии будет 88 раз. Не могу ком­пе­тент­но тут с ним спо­рить, но что-​то стро­и­тель­ства таких уста­но­вок не видно.

Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Чего в центрифугах-​то безум­но­го? 

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

энерго-​ и ре­сур­со­ем­кость. Слож­ность, и в итоге - низ­кая про­из­во­ди­тель­ность.

ИМХО - пока не по­хо­жа эта тех­но­ло­гия на ло­ко­мо­тив ци­ви­ли­за­ции 21-22 века.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Луч­шее - враг хо­ро­ше­го.

Я со­гла­сен, что нужно дви­гат­ся и ис­кать. Но ра­бо­тать надо с тем, что есть. Тот же тер­мо­яд де­ла­ют уже скоро 70 лет, а воз и ныне там, по боль­шо­му счету.

На самом деле, я ско­рее по­ве­рю, что на­учат­ся ис­поль­зо­вать какую-​нибудь тём­ную энер­гию, чем тер­мо­яд.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

Да какой там тер­мо­яд?!

Ну что вы в самом деле, - вы же сами убе­ди­лись, что даже если пред­ста­вить что все про­бле­мы ре­ше­ны, -  тупо не успе­ем по­стро­ить эти ме­га­ма­ши­ны в необ­хо­ди­мом ко­ли­че­стве. Ре­ше­ние ко­то­рое спа­сет че­ло­ве­че­ство долж­но быть про­стым, де­ше­вым, год­ным для круп­но­се­рий­но­го про­из­вод­ства, ге­не­ра­ция долж­на быть не цен­тра­ли­зо­ван­ной а рас­пре­де­лен­ной, эти устрой­ства долж­ны поз­во­лять легко объ­еди­нять себя в се­те­вую струк­ту­ру, со­дер­жать ми­ни­мум дви­жу­щих­ся ча­стей.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Со­гла­сен. А по­сколь­ку та­ко­го ре­ше­ния не будет, че­ло­ве­че­ство не спа­сти.

Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Кста­ти в тер­мо­ядер­ном ре­ак­то­ре дви­жу­щи­е­ся части - толь­ко на­со­сы раз­но­об­раз­ные. 

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

Та­ко­го ре­ше­ния, дей­стви­тель­но пока нет. Но то что его не будет, - я бы по­осте­рег­ся утвер­ждать. Ибо жить за­хо­тим, - и не так рас­ко­ря­чим­ся.(с) На­де­юсь.. 

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

>>>Ре­ше­ние ко­то­рое спа­сет че­ло­ве­че­ство долж­но быть про­стым, де­ше­вым, год­ным для круп­но­се­рий­но­го про­из­вод­ства, ге­не­ра­ция долж­на быть не цен­тра­ли­зо­ван­ной а рас­пре­де­лен­ной, эти устрой­ства долж­ны поз­во­лять легко объ­еди­нять себя в се­те­вую струк­ту­ру, со­дер­жать ми­ни­мум дви­жу­щих­ся ча­стей.

Не в бровь, а в глаз. Аб­со­лют­но со­гла­сен. Одно но: нет на го­ри­зон­те таких ре­ше­ний...

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

На го­ри­зон­те - есть. Будем ли мы в рядах тех, кто до­стиг этого го­ри­зон­та, - за­ви­сит пол­но­стью от нас.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

уро­вень ла­бо­ра­тор­но­го про­то­ти­па го­во­рит о том, что на про­мыш­лен­ный уро­вень тех­но­ло­гия вый­дет лет через 30-40, если в нее вбу­хи­вать ре­сур­сы. При том, что без ОКРов на самом деле непо­ня­тен вы­иг­рыш - что в без­опас­но­сти, что в ра­дио­ак­тив­но­сти от­хо­дов.

Так что ПОКА де­лать став­ку на эту тех­но­ло­гию нель­зя. Надо стар­то­вать с БН-1200, а там, Бог даст, по­явят­ся воз­мож­но­сти и от­кры­тия для ра­ди­каль­ной оп­ти­ми­за­ции.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

Вы были бы аб­со­лют­но правы, если ис­хо­дить из пред­по­ло­же­ния, что у нас впе­ре­ди много-​много от­но­си­тель­но без­бед­ных де­ся­ти­ле­тий в усло­ви­ях рас­ту­ще­го энер­го­по­то­ка от уг­ле­во­до­ро­дов. од­на­ко это  не так. челы уже сей­час на плато уг­ле­во­до­род­ной энер­ге­ти­ки, в даль­ней­шем будет толь­ко путь вниз. Это ра­ди­каль­но ме­ня­ет стра­те­гию вы­жи­ва­ния.

За­меть­те, че­ло­ве­че­ство в своей ис­то­рии, еще не разу не жило в усло­ви­ях то­таль­но­го па­да­ю­ще­го энер­го­по­то­ка. Он все­гда толь­ко рос (дрова-​>уголь-​>нефть-​>атом).

В таких усло­ви­ях чтобы про­ско­чить  в уголь­ное ушко, необ­хо­ди­мо точно опре­де­лить про­рыв­ное на­прав­ле­ние до­сти­же­ния но­во­го энер­го­укла­да, и без­оши­боч­но вло­жить в него остат­ки ре­сур­сов. Т.е. Стра­те­гия "Пры­жок через про­пасть", в от­ли­чие от клас­си­че­ской стра­те­гии "Впе­ред при­став­ным шагом".

За­меть­те, - я не утвер­ждаю что имен­но и толь­ко под­кри­тич­ные ре­ак­то­ры - па­на­цея. 

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Не вижу, по­че­му тех­но­ло­гия БН не может дать время для раз­ра­бот­ки новых тех­но­ло­гия и дви­же­нию "при­став­ным шагом". Слож­ность и до­ро­го­виз­на? Не ар­гу­мент, по боль­шо­му счету.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

Опять два­дцать пять!

Ну при чем здесь день­ги!?

Если не слу­ша­е­те меня, AY, Ост­ре­цо­ва, то  Вам же целую све­жую ста­тью ка­мрад на­пи­сал: 

Плу­то­ний и за­мы­ка­ние ядер­но­го топ­лив­но­го цикла.

Если ко­рот­ко - за­ко­ны фи­зи­ки не дают нам воз­мож­но­сти успеть. 

И оч­ни­тесь, на­ко­нец, - у че­ло­ве­ков нет ре­сур­сов и энер­гии (па­да­ю­щий энер­го­по­ток!) чтобы успеш­но тя­нуть па­рал­лель­но несколь­ко по­тен­ци­аль­но пер­спек­тив­ных тех­но­ло­гий, по слож­но­сти срав­ни­мых с ядер­ны­ми и тер­мо­ядер­ны­ми.

И за­будь­те вы на­ко­нец эту фразу - "даст нам время" Ни­ка­кая из су­ще­ству­ю­щих энер­ге­тик ни­ка­кой при­бав­ки вре­ме­ни нам  не даст, по­то­му что уже, при всех из­вест­ных тех­но­ло­ги­ях,  - че­ло­ве­че­ство имеет стагни­ру­ю­щий и па­да­ю­щий энер­го­по­ток!

Если нач­нем вкла­ды­вать­ся по взрос­ло­му в БНы, - упо­ренм туда силы и ма­те­ри­а­лы, на дру­гое  сил нехва­тит.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Я с вами в одном со­гла­сен - всем "места в лодке" не хва­тит.

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

Еще раз - пока не про­ве­де­ны ОКР, ЛЮБЫЕ су­пери­деи - фигня. Ибо атом­ная энер­ге­ти­ка со­сто­ит из огром­но­го ко­ли­че­ства ню­ан­сов, даже один из ко­то­рых может за­ру­бить всю тех­но­ло­гию на­кор­ню. И имен­но из-за та­ко­го свой­ства атом­ной энер­ге­ти­ки НЕЛЬ­ЗЯ де­лать став­ку на необ­ка­тан­ную тех­но­ло­гию.

Никто в пред­две­рии Зимы не по­ку­па­ет на по­след­ние ре­сур­сы чудо-​печь непро­ве­рен­ной кон­струк­ции. Пусть ста­рая печь чадит, много жрет дров, - зато мы уве­ре­ны, что в самый лютый мороз она не вста­нет раз и на­все­гда. А сэко­ном­лен­ные ре­сур­сы (день­ги/ма­те­ри­а­лы/силы) можо пу­стить, на­при­мер, на утеп­ле­ние дома, его пе­ре­пла­ни­ров­ку, до­пол­ни­тель­ный запас еды и теп­лых вещей и т.п.

На­де­юсь, ал­ле­го­рия по­нят­на.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Ко­неч­но по­нят­на. Можно ска­зать проще: у нас нет права на ошиб­ку. Т.к. если сва­лим­ся вниз по тех­но­ло­ги­че­ской лест­ни­це, то уже не под­ни­мем­ся, ибо все лег­ко­до до­ступ­ные ме­сто­рож­де­ния ре­сур­сов уже осво­е­ны.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 10 месяцев)

jamaze

 и Tuktarov я тоже вы­нуж­ден по­вто­рить­ся, так как вы не по­ни­ма­е­те глав­но­го: Вы были бы  правы в обыч­ной жизни. Но не в эпоху па­да­ю­ще­го энер­го­по­то­ка.Се­го­дня Во­прос даже не стоит так : "если сва­лим­ся вниз по тех­но­ло­ги­че­ской лест­ни­це". Мы об­ре­че­ны сва­лить­ся, и про­изой­дет это  ~ к 30-40 гг. Мы уже ва­лим­ся, так как непре­кра­ща­ю­щий­ся кри­зис с 2005-2008 годов, - это в первую оче­редь кри­зис недо­про­из­вод­ства энер­гии, и уж потом все осталь­ное.Чтобы че­ло­ве­ки чув­ство­ва­ли себя боль-​мене ком­форт­но, эко­но­ми­ка долж­на да­вать 2-3% роста в год, а чтобы эко­но­ми­ка да­ва­ла за­вет­ные 3% роста го­до­вых, энер­гию, как вы помни­те надо про­из­во­дить опе­ре­жа­ю­щи­ми хоть на 1-2-3% тем­па­ми. То есть рост ми­ро­вой энер­ге­ти­ки, для того чтобы ми­ро­вая эко­но­ми­ка чув­ство­ва­ла себя нор­маль­но, дол­жен быть 3-6%А у нас на план­ре­те с 2005 года - вер­ши­на, плато!
То есть то что вы на­зы­ва­е­те "коп­тя­щей бур­жуй­кой", - га­ран­ти­ро­ван­но не пе­ре­жи­вет зиму, ибо зима с такой бур­жуй­кой будет веч­ной.По­это­му един­ствен­ный шанс (кмк), - это со­брать­ся с си­ла­ми точно расчи­тать пры­жок и на остав­шем­ся газе пе­ре­прыг­нуть (пе­ре­прыг­нуть, а не пе­рей­ти!) на новый энер­го­уклад, ко­то­рый еще даже может быть и не от­крыт.Не стоит бо­ять­ся сва­лить­ся в таком прыж­ке, так как при дру­гих стра­те­ги­ях мы га­ран­ти­ро­ван­но сва­лим­ся, а так оста­ет­ся шанс.На­сколь­ко этот шанс велик -​зависит толь­ко от нас.
Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

Не надо па­ни­ки.

1. Па­де­ние удель­но­го энер­го­по­то­ка в полтора-​два раза - это еще не апо­ка­лип­сис. Это - отказ от част­но­го транс­пор­та и част­ных домов с го­род­ским уров­нем ком­фор­та, со­кра­ще­ние ры­ноч­но­го хаоса. Т.е. при­мер­но 1950-ые годы, а с уче­том за­де­лов по новым тех­но­ло­ги­ям - лучше. И на кос­мос, и на во­ен­ку, и на науку хва­тит, не го­во­ря уже о ме­ди­цине и об­ра­зо­ва­нии. Да, кое-​кому надо будет мозги впра­вить, так не впер­вой.

2. У нас пока толь­ко пик нефти, еще не на­сту­пил пик газа. Учи­ты­вая нашу до­ста­точ­но пла­но­вую ма­не­ру ис­поль­зо­ва­ния ре­сур­сов, а также пер­спек­ти­вы до­бы­чи на шель­фе, мы вполне смо­жем оста­вать­ся энер­го­до­ста­точ­ны­ми (на со­вре­мен­ном уров­нем по­треб­ле­ния) до 2040-х годов, даже не вводя каких-​либо из­ме­не­ний в атом­ную по­ли­ти­ку. А учи­ты­вая п.1 - до 2050-60-х годов мы од­ни­ми со­ци­аль­ны­ми тех­но­ло­ги­я­ми обес­пе­чим себе нор­маль­ный уро­вень жизни. Да, не как сей­час или в 80-ые, да, ра­бо­тать при­дет­ся боль­ше, а "сво­бо­ды" и ништя­ков будет мень­ше. Но - не ди­кость и не раз­вал.

3. Стар­то­вые усло­вия для вы­пол­не­ния плана Tuktarov'а у нас все-​таки до­ста­точ­но хо­ро­шие. Да, плу­то­ния для рез­ко­го стар­та мало, но у нас в два-​три раза боль­ше за­па­сов ору­жей­но­го урана (ВОУ ~300-500 тонн), не го­во­ря о том, что уран еще до­бы­ва­ет­ся - и будет до­бы­вать­ся в до­ста­точ­ных для за­мкну­то­го цикла ко­ли­че­ствах. Со­от­вет­ствен­но, нет ни­ка­ких про­блем, чтобы успеть по­стро­ить ука­зан­ные 400 ре­ак­то­ров за озна­чен­ные 30-40 лет. Да даже по­стро­ен­ные 200-300 ре­ак­то­ров будут озна­чать уро­вень жизни при­мер­но со­от­вет­ству­ю­щий те­ку­ще­му, толь­ко с об­ще­ствен­ным транс­пор­том. Плюс пер­спек­ти­вы спокойного-​медленного роста на сотни лет.

Итого: у нас таки есть ре­ше­ние, ко­то­рое га­ран­ти­ро­ван­но даст пе­ре­жить Зиму. Это с одной сто­ро­ны.

С дру­гой сто­ро­ны, вы пред­ла­е­те "все бро­сить" и вкла­ды­вать ре­сур­сы в новую необ­ка­тан­ную тех­но­ло­гию. При­чем у нее по­явит­ся шанс быть об­ка­тан­ной и го­то­вой к ти­ра­жи­ро­ва­нию - не ранее 2040-ого года (пяток лет на НИО­К­Ры, пяток лет на по­строй­ку опыт­но­го ре­ак­то­ра тип БН-600, лет де­сять на его экс­плу­а­та­цию, пяток лет на раз­ра­бот­ку и за­пуск пер­во­го ком­мер­че­ско­го/про­мыш­лен­но­го ва­ри­ан­та). Да - по­тен­ци­аль­но она, воз­мож­но, лучше. Но не факт, что после ОКРа так и ока­жет­ся. В любом слу­чае у нас будет не более 20 лет на мас­со­вую по­строй­ку эк­ви­ва­лен­та 400 БН-ов, что яв­ля­ет­ся еще более невы­пол­ни­мой за­да­чей, чем пред­ло­жен­ный ва­ри­ант.

И самое пло­хое - до 2040-ого года нам при­дет­ся жрать все боль­ше нефти и газа, ибо нет смыс­ла стро­ить в боль­шом ко­ли­че­стве ВВЭ­Ров. И мо­лить­ся на инженеров-​разработчиков но­во­го ре­ак­то­ра. Ибо в слу­чае про­ва­ла (как, на­при­мер, с SILEX'ом), нам при­дет ре­аль­ный пуш­ной зве­рек, а не про­сто от­но­си­тель­но неболь­шое па­де­ние уров­ня жизни и пе­ре­строф­ка хо­зяй­ства.

Если бы я был на месте ВПР, я бы без ко­ле­ба­ний пошел по плану Tuktarov'а, а не по ва­ше­му.

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

Уточ­не­ние.

Берем име­ю­щи­е­ся за­па­сы плу­то­ния 150 тонн и урана-​235 450 тонн (90% от 500 тонн - верх­няя оцен­ка за­па­сов ВОУ). Сумма - 600 тонн.

До­бы­чу урана пока от­бра­сы­ва­ем, по­сколь­ку мы сами себя не можем обес­пе­чить соб­ствен­ной до­бы­чей.

Ре­зер­ви­ру­ем на каж­дый блок БН 10,5 тонн, по­лу­ча­ем от­да­чу на­чи­ная с ше­сто­го года по 0,42 тонны (20% от 2,1 тонны/год, ко­эф­фи­ци­ент вос­про­из­вод­ства - 1,2).

Итого в луч­шем слу­чае у нас будет 132 блока в 2050-ом и 185 бло­ков в 2060-ом.

А с уче­том рав­но­мер­но­сти (быст­рее 3-х бло­ков в год стро­ить не по­лу­чит­ся) - 93 блока в 2050-ом и 123 блока в 2060-ом при те­ку­щих стар­то­вых усло­ви­ях.

Что непри­ем­ли­мо, нам нужен темп 10-12 бло­ков в год.

Что де­лать? Ответ про­стой - надо где-​то на­рыть еще до­пол­ни­тель­ный запас урана для под­держ­ки за­дан­ных тем­пов стро­и­тель­ства.

Для обес­пе­че­ния еже­год­но­го за­пус­ка 10 ре­ак­то­ров нам надо до­пол­ни­тель­но 45 тонн урана-​235, или около 6 350 тонн урана при­род­но­го в год.

Для обес­пе­че­ния еже­год­но­го за­пус­ка 12 ре­ак­то­ров нам надо до­пол­ни­тель­но 60 тонн урана-​235, или около 8 500 тонн урана при­род­но­го в год.

При­чем необ­хо­ди­мость во внеш­ней под­пит­ке ура­ном ин­ду­стрии стро­я­щих­ся БН-ок воз­ни­ка­ет толь­ко в пе­ри­од с 2015-ого по 2043-ий годы - даль­ше мы вый­дем на пол­ное са­мо­обес­пе­че­ние плу­то­ни­ем.

Т.е. речь идет о том, чтобы АРМЗ-​Uranium One прак­ти­че­ски удво­ил про­из­вод­ство урана - хотя бы в пя­ти­лет­ней пер­спек­ти­ве. Ре­аль­но ли это? Не знаю. Но это будет очень хо­ро­шим мар­ке­ром стар­то­вав­шей под­го­тов­ки к вы­пол­не­нию плана Tuktarov'а.

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

P.S. Кста­ти, я знаю одно ре­ше­ние. За­кры­тие всех не БН-​овских стан­ций в РФ осво­бо­дит около 5 200 тонн при­род­но­го урана в год. Что даст нам ско­рость по­строй­ки ~9 РБН в год.

От­сю­да мо­раль: для успеш­но­го стар­та плана Tuktarov'а нужно как можно мень­ше стро­ить новых ВВЭР-​ок, как можно быст­рее вы­во­дить ста­рые ре­ак­то­ры из об­ра­ще­ния, и - за­па­сать, за­па­сать, за­па­сать уран-235. Эх, вспом­ним мы еще про ВОУ-​НОУ....

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Вос­при­ни­май­те про­грам­му ВОУ-​НОУ, как плату за со­хра­не­ние от­рас­ли в целом.

Пред­ставь­те себе, что у нас бы атом­ная от­расль была бы в со­сто­я­нии ма­ши­но­стро­е­ния. Ужас такой си­ту­а­ции в том, что во всем мире си­ту­а­ция была бы ана­ло­гич­на. И тогда про­све­та не было бы во­об­ще.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

>>>За­кры­тие всех не БН-​овских стан­ций в РФ

Не взле­тит. Ибо даст про­вал в 16% от ге­не­ра­ции. А это про­вал в про­из­вод­ствен­ных мощ­ног­стях, со всеми вы­те­ка­ю­щи­ми.

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

Со­гла­сен. Но надо пом­нить: каж­дый ГВт ВВЭР, по­стро­ен­ный се­го­дня - и даже не вы­ве­ден­ный се­го­дня из рбао­ты, дает минус че­ты­ре ГВт РБН к 2050-ому году. Про­сто по­то­му, что за 7,5 лет ра­бо­ты ВВЭР тра­тит столь­ко же урана-​235-ого, сколь­ко нужно для стар­та од­но­го РБН-а такой же мощ­но­сти.

Кста­ти. По­валь­ное со­кра­ще­ние АЭС на За­па­де вполне укла­ды­ва­ет­ся в стра­те­гию на­коп­ле­ния за­па­са урана для мас­со­во­го пе­ре­хо­да на ЗЯТЦ. Так что - рано рас­слаб­лять­ся. Запад еще может под­гре­сти под себя остат­ки ме­сто­рож­де­ний нефти/газа и - урана, и вполне себе про­жить в ре­жи­ме дик­та­ту­ры до мас­со­во­го за­пус­ка своих БН-ов.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

>>>Кста­ти. По­валь­ное со­кра­ще­ние АЭС на За­па­де вполне укла­ды­ва­ет­ся в стра­те­гию на­коп­ле­ния за­па­са урана для мас­со­во­го пе­ре­хо­да на ЗЯТЦ.

А ведь эта тео­рия имеет право на су­ще­ство­ва­ние!

Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

>При­чем необ­хо­ди­мость во внеш­ней под­пит­ке ура­ном ин­ду­стрии стро­я­щих­ся БН-ок воз­ни­ка­ет толь­ко в пе­ри­од с 2015-ого по 2043-ий годы

Если с 15 года нужна под­пит­ка, то когда же на­чи­на­ют­ся вводы? У меня на мо­дель­ке по­лу­ча­ет­ся, что на на­чаль­ной пар­тии мы успе­ва­ем вве­сти 59 бло­ков за 10 лет, и толь­ко в этот мо­мент либо сни­жа­ет­ся темп ввода (22 блока за сле­ду­ю­щие 10 лет, 32 за сле­ду­ю­щие), либо будет нужна под­пит­ка.  Если строй­ка нач­нет­ся (ну во­об­ра­зим себе) в 2016, пер­вый ввод в 2021, то по­треб­ность в новом де­ля­щем­ся ма­те­ри­а­ле воз­ник­нет в 2031. 

С та­ки­ми же ха­рак­те­ри­сти­ка­ми ЗЯТЦ и со стар­то­вым ко­ли­че­ством де­ля­ще­го­ся ма­те­ри­а­ла 600 тонн у меня 360 бло­ков по­лу­чи­лось аж к 68-69 году про­грам­мы (с уче­том вы­во­да бло­ков после 60 лет служ­бы, без этого-​ к 64 году).

Вывод: надо счи­тать по­треб­но­сти и ин­вер­тарь по урану235. С одной сто­ро­ны, ходят слухи, что ре­аль­но у нас было не 1100 тонн ВОУ к 1990 году, а го­раз­до боль­ше (слы­шал и про 1500 и про 2000), да и еще не все хво­сты от­жа­ты (+200-300 тонн), с дру­гой сто­ро­ны уже много лет есть прак­ти­ка про­жи­рать этот ВОУ в энер­ге­ти­че­ские ре­ак­то­ры, наши и экс­порт­ные, ко­то­рые с 1990 года со­жра­ли при­мер­но 900 тонн U235, а до­бы­то было ~300 и еще сколько-​то куп­ле­но.

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

Аватар пользователя Лектор
Лектор (10 лет 8 месяцев)

Тут ми­ни­маль­ное ко­ли­че­ство за­па­са де­ля­ще­го­ся ма­те­ри­а­ла по­лу­ча­ет­ся 170 тонн. Я бы умень­шал под­пит­ку. пока оно не ста­нет рав­ное нулю. 

P.S. Сей­час по­лу­ча­ет­ся чисто на эту про­грам­му где-​то надо до­стать ~300 тысяч тонн при­род­но­го урана... цифра на грани.

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Хо­ро­шая таб­лич­ка. А под­кор­рек­ти­руй­те ее с уче­том пред­ло­же­ния Лек­то­ра (пост ниже), с вы­хо­дом на ну­ле­вую точку.

Аватар пользователя jamaze
jamaze (13 лет 1 месяц)

Аватар пользователя Tuktarov
Tuktarov (12 лет 6 месяцев)

Что то не так. После про­хож­де­ния ми­ни­му­ма по за­па­сам, на­чи­на­ет­ся рост, но потом опять сни­же­ние. Так не долж­но быть.

Страницы