Следующую часть нашего рассказа, которая касается запасов ядерного топлива и некоторых особенностей его обогащения и "горения" я, с Вашего позволения, тоже начну с картинок и магических цифр.
Первые магические цифры начнутся у нас сразу с обсуждения вопроса о мировых запасах урана. Вот мировые запасы урана (они, вне зависимости от изотопа, считаются по сумме наличия 238U и 235U в породе):
Скажу для понимания, что за пятилетний период — с 2006 по 2011 год запасы урана выросли с 3,507 млн. тонн до 5,404 млн. тонн. Или — на 54%. В полтора раза.
Источники данных для запасов-2006 и запасов-2011, если что — вот и вот. По первой ссылке я специально взял не сухие статистические данные из официальных отчётов, а мнение об ядерной энергетике эксперта "образца 2006 года", который высказывал свои мысли о будущем до момента наступления первого кризиса на рынке углеводородов. Можете почитать — ретроспективные прогнозы всегда интересны.
Россия обладает 8,9% от мировых резервов урана, находясь в общем списке на четвёртом месте — после Австралии (треть всех мировых запасов, 31%), Казахстана (12%) и Канады (у которой урана совсем чуть больше, чем у России — 9%).
Собственно говоря, именно на долю России и Австралии и пришёлся самый значительный рост запасов — Австралия увеличила их с 1,074 до 1,673 млн. тонн, а Россия — вообще скаканула с 7-го на четвёртое место в мировой табеле "о рангах" утроив свои запасы с 0,158 до 0,480 млн. тонн.
Кроме того, в десятку лидеров в 2011 году ворвались Китай и Нигер, а Нигер даже обошел по уровню запасов США и Узбекистан.
Но в чём же секрет столь быстрого магического роста извлекаемых запасов урана в мире?
Как ни удивительно, но и сюда "дотянулся проклятый Сталин" вместе со своим приспешником — руководителем атомного проекта СССР Лаврентием Берией.
Для понимания вопроса "длинных тоталитарных рук" посмотрим на график производства и потребления урана в мире за ХХ и за начало XXI века:
Зелёное — первичное производство урана в шахтах и карьерах по всему миру, синяя линия — потребление урана на производство электроэнергии на суше, красная линия — суммарное потребление урана на производство энергии на суше и для силовых морских установок (подводные лодки, авианосцы, "Петр Великий", "Ямал" и "Арктика" и многие другие).
Как видим, даже из беглого рассмотрения графика видно — в мире в 1945-1985 годах добывалось урана значительно больше, нежели его расходовалось на АЭС и в силовых установках атомного флота.
Собственно говоря, именно эти избыточные, давным-давно добытые количества изначально оружейного, высокообагащённого урана сейчас "заскладированы" в боеголовках и военных запасах обогащённого урана по всему миру.
Ну, а полученный при обогащении оружейного урана обеднённый уран 238U либо спокойно себе лежит в хвостах обогатительных предприятий, либо его в целом очень неумно и поспешно разбрасывают в виде сердечников бронебойных снарядов. Впрочем Россия этим не страдает, по части бездумного использования обеднённого урана 238U впереди планеты всей у нас как раз США.
Загрузка морского зенитного комплекса Phalanx CIWS. Дура выбрасывает через стволы 100 кг обеднённого урана в минуту.
Конечно же, знающие люди поправят меня, что кроме урана в боеголовках давным-давно используют и 239Pu, но мы им резонно заметим, что любой атом 239Pu каких-то пятьдесят лет тому назад был атомом 238U, попавшим под нейтронную "раздачу" где-то в реакторе, а через 24 000 лет с вероятностью 1/2 станет нашей любимой "ядерной спичкой" — старым добрым 235U.
Собственно говоря, моя претензия к Пентагону именно в этом — несмотря на выдающиеся пирофорные качества и высочайшую плотность урана, это, в первую очередь — ценнейшее топливо будущего. Которое можно легко хранить и пустить в дело потом, когда настанет его время. Впрочем, США не впервой жечь нефтяной газ и лить бензин в реки, как ненужный компонент нефти.
В общем, ничего из добытых человечеством актиноидов не пропадает и не выбрасывается просто так (кроме приведенных выше печальных примеров бесхозяйственности) — рано или поздно, я верю, всё накопленное пойдёт в реакторные топки.
Собственно говоря, именно вокруг этих избыточных количеств оружейного урана, накопленных в 1945-1985 годах и построена международная урановая интрига последних лет.
Как мы помним из предыдущей части, за время Холодной войны, когда и были, собственно говоря, произведены основные избыточные количества урана, США и Франция успешно освоили газодиффузный способ разделения изотопов и тихо радовались неспешной наработке делящихся изотопов, втайне считая, что у СССР дела с обогащением урана обстоят или на похожем уровне, а возможно — и того хуже.
При этом, что интересно, по стоимости газодиффузного способа разделения изотопов и сейчас часто любят делать заключения о "низком EROEI" ядерной энергетики, объявляя, что она работает чуть ли не на значениях EROEI 4:1 или ниже. Для начала разберём — что это составляет в абсолютных цифрах — как потраченные на обогащение кВт-часы и как они отражены в полученных килограммах урана?
Четыре реактора — один диффузионный завод.
Например, французский газодиффузионный комбинат "Евродиф" в Пьерлате электроэнергию на поддержание своего технологического процесса получает от 4 рядышком стоящих ядерных реакторов. То есть 3 000 МВт их электрической мощности и 26,280 млн. МВт-ч произведенной за год электороэнергии расходуются на производство 8,5 млн. ЕРР. В перерасчёте на "штуки" — каждый ЕРР на газодиффузном заводе обходится в 3 091 кВт-часа.
Для сравнения, в классической книге "Экономика ядерной энергетики: Основы производства ядерного топлива" Синева приведено для сравнения энерготопотребление центрифуг образца 1982 года — около 100 кВт-часов/ЕРР. Потребление же газодиффузной технологии тоже оценено в этой книге, как "в ~25 раз более высокое", то есть — составляет около 2 500 кВт-ч/ЕРР.
Согласно же последним оценкам, современные центрифуги как российского, так и европейского производства берут 50-60 кВт-ч на каждую ЕРР.
Слава богу, жить французскому газодиффузионному комбинату осталось приблизительно до 2015 года, а далее там останутся уже только одни центруфуги. Аналогичная ситуация складывается и в США — энергетический, а не "военный" подход к вопросу заставляет США закрывать газодиффузный комбинат USEC и переходить на европейские технологии центрифуг, о чём я уже писал в прошлом материале.
Теперь нам, собственно говоря, надо перебить ЕРР в килограммы урана.Вот этот график:
Источник
Как видим, для производства урана реакторной чистоты — нам надо потратить 6-9 ЕРР на килограмм продукта. Или, в случае использования центрифужного способа производства урана — 600-900 кВт-ч на 1 килограмм урана. С центрифугами нового поколения — и того меньше, всего лишь 300-450 кВт-ч на 1 килограмм урана. Исходный продукт, как мы помним, тоже никуда при этом не исчезает, просто он оказывается обеднён изотопом 235U и мы спокойно оставляем его лежать в отвалах — к перспективам его использования мы вернёмся ниже.
Для газовой же диффузии, даже если использовать оценки Синева, а не фактическое потребление "Евродифа", которое ещё на 20% выше, то получится уже гораздо более печальная цифра — от 15 000 до 22 500 кВт-ч на 1 килограмм урана.
При использовании современной реакторной технологии 1 кг урана, обогащённого до реакторной чистоты, достаточно для производства 315 000 кВт-ч электроэнергии. В случае газодиффузной технологии 7% энергии при этом надо было бы потратить на обогащение самого урана, в случае же использования центрифуг нового поколения эти расходы уменьшаются до смешного уровня в 0,2%. (Ну — или в понятных нам EROEI, эта фаза уранового топливного цикла работает уже с коэффициентом 500:1). И это — без учёта того, насколько технология газовых центрифуг конструктивно проще диффузионных мембран, где надо увязать между собой около тысячи стадий обогащения.
То есть, внезапно разделение изотопов, до определённого момента будучи очень затратным и хлопотным делом, сразу и навсегда становится простым и дешёвым процессом.
Собственно говоря, отсюда и следует первый интересный факт — к 1990-му году СССР уже наработал тонны и тонны дешёвого оружейного урана на своих производительных центрифугах, в то время, как США и Франция всё ещё сидели на дорогом и малопроизводительном "газодиффузном" уране. Как я писал, "побег Циппе" за рубеж с чертежами недоделанной советской центрифуги "сухумского разлива" ничего глобального Западу тогда ещё не дал — к 1990 году самые передовые западные центрифужные технологии компании Urenco всё ещё болтались в коротких штанишках опытных разработок.
Как следствие, к 1990-му году США смогли наработать (всего!) около 500 тонн оружейного урана, а Франция — ещё гораздо меньше.
Именно в такой исторической ситуации Россией и была начата программа ВОУ-НОУ (высокообогащённый уран в низкобогащённый уран, HEU-LEU по-английски). Соглашение ВОУ-НОУ было заключено в 1993 году и предусматривает необратимую переработку накопленного российского оружейного урана в топливо для атомных электростанций США. Соглашение рассчитано на 20 лет — до 2013 года (заканчивается в следующем году), и предусматривает переработку 500 тонн накопленого ещё во времена СССР оружейного урана, что соответствует 20 000 уничтоженных ядерных боеголовок. Боеголовка условно принята содержащей 25 кг урана, на самом деле речь, понятно идёт об "эквиваленте" — по факту разубоживается и отгружается просто оружейный уран из советских запасников. Фактическая статистика программы ВОУ-НОУ, если что, есть тут.
За продолжение данной программы современное российское правительство не устают упрекать. "Продажа Родины за бесценок" и "Односторонее ядерное разоружение" — вот самые скромные эпитеты, употребляемые для описания программы ВОУ-НОУ.
Что же по факту дала программа ВОУ-НОУ России, США и миру? Перечислю по пунктам самое, на мой взгляд, важное:
1. Российская обогатительная отрасль получила гарантированный сбыт своего топлива в США по демпинговым ценам. Отметим — сбыт был де-факто прогарантирован правительством США.
2. Российская обогатительная промышленность не была порезана на металлолом в 1990-е годы и продолжила обогащение урана дешёвым и производительным центрифужным способом, по-прежнему имея возможность выдавать "на гора" не меньше 2500 тонн урана реакторной чистоты в год.
3. Фактические поставки низкообогащённого (реакторного) урана в США составили за период 1995-2010 годов от 350 до 1040 тонн в год. Всего на конец 2010 года "уничтожено" 16 494 боеголовки, что соответсвует общей поставке 412 тонн оружейного урана. В случае же перевода этих цифр в фактически поставлявшийся в США низкообогащённый уран реакторной чистоты, речь идёт о 11 682 тоннах реакторного урана — или средним поставкам в 730 тонн низкообогащённого урана в год.
4. Американская обогатительная промышленность по факту находится в глубоком кризисе. Оператор контракта ВОУ-НОУ c американской стороны — компания USEC, которая и сама является крупным обогатителем, по факту продаёт дешёвый российский уран, при этом не имея возможность толком довести до ума свою технологию газовых центрифуг, ни каким-либо разумным способом реформировать свой собственный газодиффузионный завод в Падуке.
В 1970-е годы, глядя на постепенные успехи европейцев в деле доводки до ума советских центрифужных технологий, Министерство энергетики США (Department of Energy — DOE) потратило больше чем два десятилетия и около 3 млрд долларов на научные исследования по разработке и усовершенствованию метода газовой центрифуги для разделения изотопов урана. Интенсивно развернув исследования, специалисты США разработали серию центрифуг с разделительной способностью от 200 до 500 ЕРР/год. Более тысячи этих высокопроизводительных и весьма сложных машин были построены и испытаны прежде, чем программа была остановлена в 1985 году. Однако программа даже на момент своей остановки так и не вышла из стадии опытных разработок.
В 2000-е годы USEC вернулась к идее довести до ума "американскую центрифугу". Пилотный каскад такого завода должен был стать стандартным блоком для коммерческого завода по обогащению урана. До конца 2002 году должно было быть выбрано место сооружения пилотного каскада, сооружение пилотного каскада должно было начаться в 2004 году, а его эксплуатация начаться в конце 2005 года. Но проклятый Сталин программа ВОУ-НОУ дотянулася и до "американской центрифуги". Поэтому, по факту, у США пока нет своего "харвестера", чтобы обеспечить дешёвым ураном свою ядерную энергетику.
5. Программа ВОУ-НОУ заканчивается в следующем году и уже было предварительно заявлено, что дальнейшая работа по поставкам российского урана на американский рынок будет осуществляться в рамках отдельных уже полностью коммерческих соглашений. Учитывая пункты 1-4, я думаю, Вам уже неудивительно, что флагман американского обогащения — компания USEC после работы программы ВОУ-НОУ находится в глубоком кризисе, а Россия по-прежнему почему-то обладает ещё 800 тоннами свободного оружейного урана.
В общем — не в американского коня пошёл дармовой российский корм. И российский оружейный уран никак не утилизировали, да американскую обогатительную индустрию подуничтожили. А был ли мальчик?
То есть, я конечно верю, что вначале, при предателе Ельцине, мальчик был. Но вот когда он "моргнул и взрослее стал" —
я уже сказать не ручаюсь. Отличить разубоженный оружейный уран от обогащённого природного, в принципе, нельзя.
Со стороны США тоже надо задать вопрос экономическому вредителю Клинтону. Конечно, отрадно, что ядерная энергетика в США наслаждалась низкими ценами на уран в 1990-е и 2000-е годы — но как жить дальше? Как заново поднимать американский атоммаш?
Второй интересный факт столь низкой себестоимости производства энергетического урана центрифужным способом — тотальный пересмотр подхода к оценке геологических запасов и резервов природного урана.
Если ещё в 2006 году в мировые резервы урана записывали все месторождения, на которых можно было обеспечить производство урана с издерками не более 80$ за килограмм природного урана, то, на фоне успехов центрифужной технологии в России и в Европе — уже к 2010 году "планка отсечения" для цены природного урана месторождений, которые из геологических запасов становятся извлекаемыми запасами или резервами — поднялась до уровня 130$ за килограмм урана. Отсюда и рост запасов урана — есть и новые открытия, но основная часть прироста — это перевод геологических запасов в резервы.
Таким образом, улучшение используемой технологии разделения изотопов (замена газовой диффузии на центрифугование), казалось бы, далёкое от каких-либо геологических вопросов, незримым образом подставляет плечо шахтам и карьерам по добыче урана в рамках единого ЯТЦ, позволяя добывать уран из гораздо более бедных руд.
Кроме того, в последнем отчёте справедливо указывается, что урановые запасы и резервы России по-прежнему недооценены. Причины этой ситуации такие же, как и для запасов нефти и газа — территория страны ещё не до конца изучена в геологическом отношении, а там где изучена и геологические запасы урана известны — не всегда есть инфраструктура для его рентабельной добычи.
В общем, вопрос освоения Сибири столь же актуален в случае урана, как он актуален в случае нефти или газа.
Таким образом, окончательный потенциал мировых запасов урана оценивается в 6 306 300 тонн.
Много ли это?
Если учесть, что как я писал ранее, что содержание урана в породе для большинства месторождений составляет 0,72% (есть интересные исключения, но мы их отдельно коснёмся в части рассказа о радиофобии), а большинство реакторов (легководные) работают на обогащении урана по изотопу 235U до 4-5% (хотя есть варианты реакторов на тяжёлой воде, которым достаточно 2% содержания 235U в делящемся материале), то общий энергетический потенциал природного урана, посчитанный исключительно по содержанию 235U, составляет 45 406 тонн.
Если "перебить" этот природный 235U в баррели нефти (как мы помним, килограмм урана "энергетичнее" килограмма нефти где-то в 2 000 000 раз), то мы получим для оценки мировых мировых запасов 235U энергетический эквивалент около 90,81 млрд. тонн нефти.
Для понимания значения этой цифры — самой нефти в мире "от царя Гороха" сейчас уже добыто около 1 триллиона 450 млрд. баррелей, и ещё где-то столько же находится в недрах. В тоннах накопленная добыча и остаток нефти в мировых недрах составит около 200 млрд. тонн, то есть энергии нефти в недрах уже всего лишь в два раза больше, чем там принципиально содержится самого легкоутилизируемого изотопа урана — урана 235U.
Однако, на самом деле накопленной энергии тяжёлых ядер в недрах Земли гораздо больше, чем можно заключить, принимая в расчёт исключительно один изотоп урана — 235U.
Как мы помним в урановой руде и в отвалах наших обогатительных комбинатов есть 238U, в наших реакторах постоянно возникает изотоп плутония 239Pu, а кроме урана на Земле есть хоть и менее удобный, но тоже утилизируемый торий, представленный своим одним изотопом — 232Th, и его тоже можно вовлечь в общий ядерный топливный цикл.
А изотоп урана 235U — это все лишь ценнейшая "ядерная спичка", которой надо поджечь всю эту охапку "ядерных дров".
Обезьяна нашла "ядерную спичку". Пару раз неосторожное обращение с огнём уже обожгло ей пальцы.
Вокруг неё идёт дождь и валяется куча сырого дерева. Обезьяне холодно и страшно.
Но — ядерная спичка по-прежнему у неё в руках. И обезьяне надо просто объяснить, что огонь — это не страшно.
Первые магические цифры начнутся у нас сразу с обсуждения вопроса о мировых запасах урана. Вот мировые запасы урана (они, вне зависимости от изотопа, считаются по сумме наличия 238U и 235U в породе):
Скажу для понимания, что за пятилетний период — с 2006 по 2011 год запасы урана выросли с 3,507 млн. тонн до 5,404 млн. тонн. Или — на 54%. В полтора раза.
Источники данных для запасов-2006 и запасов-2011, если что — вот и вот. По первой ссылке я специально взял не сухие статистические данные из официальных отчётов, а мнение об ядерной энергетике эксперта "образца 2006 года", который высказывал свои мысли о будущем до момента наступления первого кризиса на рынке углеводородов. Можете почитать — ретроспективные прогнозы всегда интересны.
Россия обладает 8,9% от мировых резервов урана, находясь в общем списке на четвёртом месте — после Австралии (треть всех мировых запасов, 31%), Казахстана (12%) и Канады (у которой урана совсем чуть больше, чем у России — 9%).
Собственно говоря, именно на долю России и Австралии и пришёлся самый значительный рост запасов — Австралия увеличила их с 1,074 до 1,673 млн. тонн, а Россия — вообще скаканула с 7-го на четвёртое место в мировой табеле "о рангах" утроив свои запасы с 0,158 до 0,480 млн. тонн.
Кроме того, в десятку лидеров в 2011 году ворвались Китай и Нигер, а Нигер даже обошел по уровню запасов США и Узбекистан.
Но в чём же секрет столь быстрого магического роста извлекаемых запасов урана в мире?
Как ни удивительно, но и сюда "дотянулся проклятый Сталин" вместе со своим приспешником — руководителем атомного проекта СССР Лаврентием Берией.
Для понимания вопроса "длинных тоталитарных рук" посмотрим на график производства и потребления урана в мире за ХХ и за начало XXI века:
Зелёное — первичное производство урана в шахтах и карьерах по всему миру, синяя линия — потребление урана на производство электроэнергии на суше, красная линия — суммарное потребление урана на производство энергии на суше и для силовых морских установок (подводные лодки, авианосцы, "Петр Великий", "Ямал" и "Арктика" и многие другие).
Как видим, даже из беглого рассмотрения графика видно — в мире в 1945-1985 годах добывалось урана значительно больше, нежели его расходовалось на АЭС и в силовых установках атомного флота.
Собственно говоря, именно эти избыточные, давным-давно добытые количества изначально оружейного, высокообагащённого урана сейчас "заскладированы" в боеголовках и военных запасах обогащённого урана по всему миру.
Ну, а полученный при обогащении оружейного урана обеднённый уран 238U либо спокойно себе лежит в хвостах обогатительных предприятий, либо его в целом очень неумно и поспешно разбрасывают в виде сердечников бронебойных снарядов. Впрочем Россия этим не страдает, по части бездумного использования обеднённого урана 238U впереди планеты всей у нас как раз США.
Загрузка морского зенитного комплекса Phalanx CIWS. Дура выбрасывает через стволы 100 кг обеднённого урана в минуту.
Конечно же, знающие люди поправят меня, что кроме урана в боеголовках давным-давно используют и 239Pu, но мы им резонно заметим, что любой атом 239Pu каких-то пятьдесят лет тому назад был атомом 238U, попавшим под нейтронную "раздачу" где-то в реакторе, а через 24 000 лет с вероятностью 1/2 станет нашей любимой "ядерной спичкой" — старым добрым 235U.
Собственно говоря, моя претензия к Пентагону именно в этом — несмотря на выдающиеся пирофорные качества и высочайшую плотность урана, это, в первую очередь — ценнейшее топливо будущего. Которое можно легко хранить и пустить в дело потом, когда настанет его время. Впрочем, США не впервой жечь нефтяной газ и лить бензин в реки, как ненужный компонент нефти.
В общем, ничего из добытых человечеством актиноидов не пропадает и не выбрасывается просто так (кроме приведенных выше печальных примеров бесхозяйственности) — рано или поздно, я верю, всё накопленное пойдёт в реакторные топки.
Собственно говоря, именно вокруг этих избыточных количеств оружейного урана, накопленных в 1945-1985 годах и построена международная урановая интрига последних лет.
Как мы помним из предыдущей части, за время Холодной войны, когда и были, собственно говоря, произведены основные избыточные количества урана, США и Франция успешно освоили газодиффузный способ разделения изотопов и тихо радовались неспешной наработке делящихся изотопов, втайне считая, что у СССР дела с обогащением урана обстоят или на похожем уровне, а возможно — и того хуже.
При этом, что интересно, по стоимости газодиффузного способа разделения изотопов и сейчас часто любят делать заключения о "низком EROEI" ядерной энергетики, объявляя, что она работает чуть ли не на значениях EROEI 4:1 или ниже. Для начала разберём — что это составляет в абсолютных цифрах — как потраченные на обогащение кВт-часы и как они отражены в полученных килограммах урана?
Четыре реактора — один диффузионный завод.
Например, французский газодиффузионный комбинат "Евродиф" в Пьерлате электроэнергию на поддержание своего технологического процесса получает от 4 рядышком стоящих ядерных реакторов. То есть 3 000 МВт их электрической мощности и 26,280 млн. МВт-ч произведенной за год электороэнергии расходуются на производство 8,5 млн. ЕРР. В перерасчёте на "штуки" — каждый ЕРР на газодиффузном заводе обходится в 3 091 кВт-часа.
Для сравнения, в классической книге "Экономика ядерной энергетики: Основы производства ядерного топлива" Синева приведено для сравнения энерготопотребление центрифуг образца 1982 года — около 100 кВт-часов/ЕРР. Потребление же газодиффузной технологии тоже оценено в этой книге, как "в ~25 раз более высокое", то есть — составляет около 2 500 кВт-ч/ЕРР.
Согласно же последним оценкам, современные центрифуги как российского, так и европейского производства берут 50-60 кВт-ч на каждую ЕРР.
Слава богу, жить французскому газодиффузионному комбинату осталось приблизительно до 2015 года, а далее там останутся уже только одни центруфуги. Аналогичная ситуация складывается и в США — энергетический, а не "военный" подход к вопросу заставляет США закрывать газодиффузный комбинат USEC и переходить на европейские технологии центрифуг, о чём я уже писал в прошлом материале.
Теперь нам, собственно говоря, надо перебить ЕРР в килограммы урана.Вот этот график:
Источник
Как видим, для производства урана реакторной чистоты — нам надо потратить 6-9 ЕРР на килограмм продукта. Или, в случае использования центрифужного способа производства урана — 600-900 кВт-ч на 1 килограмм урана. С центрифугами нового поколения — и того меньше, всего лишь 300-450 кВт-ч на 1 килограмм урана. Исходный продукт, как мы помним, тоже никуда при этом не исчезает, просто он оказывается обеднён изотопом 235U и мы спокойно оставляем его лежать в отвалах — к перспективам его использования мы вернёмся ниже.
Для газовой же диффузии, даже если использовать оценки Синева, а не фактическое потребление "Евродифа", которое ещё на 20% выше, то получится уже гораздо более печальная цифра — от 15 000 до 22 500 кВт-ч на 1 килограмм урана.
При использовании современной реакторной технологии 1 кг урана, обогащённого до реакторной чистоты, достаточно для производства 315 000 кВт-ч электроэнергии. В случае газодиффузной технологии 7% энергии при этом надо было бы потратить на обогащение самого урана, в случае же использования центрифуг нового поколения эти расходы уменьшаются до смешного уровня в 0,2%. (Ну — или в понятных нам EROEI, эта фаза уранового топливного цикла работает уже с коэффициентом 500:1). И это — без учёта того, насколько технология газовых центрифуг конструктивно проще диффузионных мембран, где надо увязать между собой около тысячи стадий обогащения.
То есть, внезапно разделение изотопов, до определённого момента будучи очень затратным и хлопотным делом, сразу и навсегда становится простым и дешёвым процессом.
Собственно говоря, отсюда и следует первый интересный факт — к 1990-му году СССР уже наработал тонны и тонны дешёвого оружейного урана на своих производительных центрифугах, в то время, как США и Франция всё ещё сидели на дорогом и малопроизводительном "газодиффузном" уране. Как я писал, "побег Циппе" за рубеж с чертежами недоделанной советской центрифуги "сухумского разлива" ничего глобального Западу тогда ещё не дал — к 1990 году самые передовые западные центрифужные технологии компании Urenco всё ещё болтались в коротких штанишках опытных разработок.
Как следствие, к 1990-му году США смогли наработать (всего!) около 500 тонн оружейного урана, а Франция — ещё гораздо меньше.
Именно в такой исторической ситуации Россией и была начата программа ВОУ-НОУ (высокообогащённый уран в низкобогащённый уран, HEU-LEU по-английски). Соглашение ВОУ-НОУ было заключено в 1993 году и предусматривает необратимую переработку накопленного российского оружейного урана в топливо для атомных электростанций США. Соглашение рассчитано на 20 лет — до 2013 года (заканчивается в следующем году), и предусматривает переработку 500 тонн накопленого ещё во времена СССР оружейного урана, что соответствует 20 000 уничтоженных ядерных боеголовок. Боеголовка условно принята содержащей 25 кг урана, на самом деле речь, понятно идёт об "эквиваленте" — по факту разубоживается и отгружается просто оружейный уран из советских запасников. Фактическая статистика программы ВОУ-НОУ, если что, есть тут.
За продолжение данной программы современное российское правительство не устают упрекать. "Продажа Родины за бесценок" и "Односторонее ядерное разоружение" — вот самые скромные эпитеты, употребляемые для описания программы ВОУ-НОУ.
Что же по факту дала программа ВОУ-НОУ России, США и миру? Перечислю по пунктам самое, на мой взгляд, важное:
1. Российская обогатительная отрасль получила гарантированный сбыт своего топлива в США по демпинговым ценам. Отметим — сбыт был де-факто прогарантирован правительством США.
2. Российская обогатительная промышленность не была порезана на металлолом в 1990-е годы и продолжила обогащение урана дешёвым и производительным центрифужным способом, по-прежнему имея возможность выдавать "на гора" не меньше 2500 тонн урана реакторной чистоты в год.
3. Фактические поставки низкообогащённого (реакторного) урана в США составили за период 1995-2010 годов от 350 до 1040 тонн в год. Всего на конец 2010 года "уничтожено" 16 494 боеголовки, что соответсвует общей поставке 412 тонн оружейного урана. В случае же перевода этих цифр в фактически поставлявшийся в США низкообогащённый уран реакторной чистоты, речь идёт о 11 682 тоннах реакторного урана — или средним поставкам в 730 тонн низкообогащённого урана в год.
4. Американская обогатительная промышленность по факту находится в глубоком кризисе. Оператор контракта ВОУ-НОУ c американской стороны — компания USEC, которая и сама является крупным обогатителем, по факту продаёт дешёвый российский уран, при этом не имея возможность толком довести до ума свою технологию газовых центрифуг, ни каким-либо разумным способом реформировать свой собственный газодиффузионный завод в Падуке.
В 1970-е годы, глядя на постепенные успехи европейцев в деле доводки до ума советских центрифужных технологий, Министерство энергетики США (Department of Energy — DOE) потратило больше чем два десятилетия и около 3 млрд долларов на научные исследования по разработке и усовершенствованию метода газовой центрифуги для разделения изотопов урана. Интенсивно развернув исследования, специалисты США разработали серию центрифуг с разделительной способностью от 200 до 500 ЕРР/год. Более тысячи этих высокопроизводительных и весьма сложных машин были построены и испытаны прежде, чем программа была остановлена в 1985 году. Однако программа даже на момент своей остановки так и не вышла из стадии опытных разработок.
В 2000-е годы USEC вернулась к идее довести до ума "американскую центрифугу". Пилотный каскад такого завода должен был стать стандартным блоком для коммерческого завода по обогащению урана. До конца 2002 году должно было быть выбрано место сооружения пилотного каскада, сооружение пилотного каскада должно было начаться в 2004 году, а его эксплуатация начаться в конце 2005 года. Но проклятый Сталин программа ВОУ-НОУ дотянулася и до "американской центрифуги". Поэтому, по факту, у США пока нет своего "харвестера", чтобы обеспечить дешёвым ураном свою ядерную энергетику.
5. Программа ВОУ-НОУ заканчивается в следующем году и уже было предварительно заявлено, что дальнейшая работа по поставкам российского урана на американский рынок будет осуществляться в рамках отдельных уже полностью коммерческих соглашений. Учитывая пункты 1-4, я думаю, Вам уже неудивительно, что флагман американского обогащения — компания USEC после работы программы ВОУ-НОУ находится в глубоком кризисе, а Россия по-прежнему почему-то обладает ещё 800 тоннами свободного оружейного урана.
В общем — не в американского коня пошёл дармовой российский корм. И российский оружейный уран никак не утилизировали, да американскую обогатительную индустрию подуничтожили. А был ли мальчик?
То есть, я конечно верю, что вначале, при предателе Ельцине, мальчик был. Но вот когда он "моргнул и взрослее стал" —
я уже сказать не ручаюсь. Отличить разубоженный оружейный уран от обогащённого природного, в принципе, нельзя.
Со стороны США тоже надо задать вопрос экономическому вредителю Клинтону. Конечно, отрадно, что ядерная энергетика в США наслаждалась низкими ценами на уран в 1990-е и 2000-е годы — но как жить дальше? Как заново поднимать американский атоммаш?
Второй интересный факт столь низкой себестоимости производства энергетического урана центрифужным способом — тотальный пересмотр подхода к оценке геологических запасов и резервов природного урана.
Если ещё в 2006 году в мировые резервы урана записывали все месторождения, на которых можно было обеспечить производство урана с издерками не более 80$ за килограмм природного урана, то, на фоне успехов центрифужной технологии в России и в Европе — уже к 2010 году "планка отсечения" для цены природного урана месторождений, которые из геологических запасов становятся извлекаемыми запасами или резервами — поднялась до уровня 130$ за килограмм урана. Отсюда и рост запасов урана — есть и новые открытия, но основная часть прироста — это перевод геологических запасов в резервы.
Таким образом, улучшение используемой технологии разделения изотопов (замена газовой диффузии на центрифугование), казалось бы, далёкое от каких-либо геологических вопросов, незримым образом подставляет плечо шахтам и карьерам по добыче урана в рамках единого ЯТЦ, позволяя добывать уран из гораздо более бедных руд.
Кроме того, в последнем отчёте справедливо указывается, что урановые запасы и резервы России по-прежнему недооценены. Причины этой ситуации такие же, как и для запасов нефти и газа — территория страны ещё не до конца изучена в геологическом отношении, а там где изучена и геологические запасы урана известны — не всегда есть инфраструктура для его рентабельной добычи.
В общем, вопрос освоения Сибири столь же актуален в случае урана, как он актуален в случае нефти или газа.
Таким образом, окончательный потенциал мировых запасов урана оценивается в 6 306 300 тонн.
Много ли это?
Если учесть, что как я писал ранее, что содержание урана в породе для большинства месторождений составляет 0,72% (есть интересные исключения, но мы их отдельно коснёмся в части рассказа о радиофобии), а большинство реакторов (легководные) работают на обогащении урана по изотопу 235U до 4-5% (хотя есть варианты реакторов на тяжёлой воде, которым достаточно 2% содержания 235U в делящемся материале), то общий энергетический потенциал природного урана, посчитанный исключительно по содержанию 235U, составляет 45 406 тонн.
Если "перебить" этот природный 235U в баррели нефти (как мы помним, килограмм урана "энергетичнее" килограмма нефти где-то в 2 000 000 раз), то мы получим для оценки мировых мировых запасов 235U энергетический эквивалент около 90,81 млрд. тонн нефти.
Для понимания значения этой цифры — самой нефти в мире "от царя Гороха" сейчас уже добыто около 1 триллиона 450 млрд. баррелей, и ещё где-то столько же находится в недрах. В тоннах накопленная добыча и остаток нефти в мировых недрах составит около 200 млрд. тонн, то есть энергии нефти в недрах уже всего лишь в два раза больше, чем там принципиально содержится самого легкоутилизируемого изотопа урана — урана 235U.
Однако, на самом деле накопленной энергии тяжёлых ядер в недрах Земли гораздо больше, чем можно заключить, принимая в расчёт исключительно один изотоп урана — 235U.
Как мы помним в урановой руде и в отвалах наших обогатительных комбинатов есть 238U, в наших реакторах постоянно возникает изотоп плутония 239Pu, а кроме урана на Земле есть хоть и менее удобный, но тоже утилизируемый торий, представленный своим одним изотопом — 232Th, и его тоже можно вовлечь в общий ядерный топливный цикл.
А изотоп урана 235U — это все лишь ценнейшая "ядерная спичка", которой надо поджечь всю эту охапку "ядерных дров".
Обезьяна нашла "ядерную спичку". Пару раз неосторожное обращение с огнём уже обожгло ей пальцы.
Вокруг неё идёт дождь и валяется куча сырого дерева. Обезьяне холодно и страшно.
Но — ядерная спичка по-прежнему у неё в руках. И обезьяне надо просто объяснить, что огонь — это не страшно.
Комментарии
великолепно.
Отличная статейка
"разубоженный" лучше использовать термин "разбодяженный".
"издерками не более 80$ за килограмм за килограмм природного урана" - дважды написано "за килограмм".
Интересные цифры по EROEI. При соотношении 500:1 это получается ещё более интерсно чем первая нефть которая вычерпывали ведрами из колодцев. Можно даже терять 2/3 этой энергии на превращение в более удобный вид. Эффективность все равно запредельной остается.
Нет, там вся цепочка, конечно, не 500:1, а поскромнее (есть ещё ведь добыча урана в шахтах, начальное обогащение, гидрометаллургия а после разделения изотопов - ещё с десяток операций до готового ТВЭЛа), но в целом все эти дурацкие оценки насчёт EROEI 4:1 - это именно за счёт того, что берутся цены и затраты газовой диффузии и чохом натягиваются на всё производство урана в мире. Просто "Мир" не равен "Западу", но Запад это не любит признавать. ;)
Разубоженный - официальный термин.
Прочел с интересом , как впрочем и всегда. Жду продоложения.
Ничего не понимаю в уране и ядерной физике.
В данной передаче http://www.youtube.com/watch?v=tOsgiIr5niM&feature=youtu.be ученый говорил о том, что топливо для атомных станций уже наисходе.
Можете в двух словах объяснить суть вещей?
2 слова как просили: ученый наврал.
Увидите в будущем в Интернете словосочетание "учёный Острецов" - не тратьте своё время.
Дедушка старый, ему всё равно, а Вам его шизофреническую по сути картину мира потом по жизни нести. Оно Вам надо?
ЗЫ. Это серьёзно.
Надо же как быстро даже на афтершоке высер против Острецова появился.
Не зря видать дедушка трудится. ;-)
Соблаговолите органично вплести личное мироощущение дедушки Острецова в объективную научную картину мира - тогда и поговорим. Оки?
А о чём вы предлагаете мне поговорить с анонимусом, который оппонирует доктору технических наук, профессору, зам. директору ВНИИ атомного энергетического машиностроения, одному из виднейших специалистов по ядерной физике и атомной энергетике, автору моножества важных открытий в области ядерной энергетики словами: "Дедешка глупый ему всё равно" и "его шизофреническая картина мира".
Сразу видно из какого киндерсюрприза вылупился анонимный пёйсатель.
Ещё раз - высказывания Острецова Вам надо увязать не с моими заявлениями, а объективной научной картиной мира.
Если "доктор технических наук, профессор, зам. директора ВНИИ атомного энергетического машиностроения, один из виднейших специалистов по ядерной физике и атомной энергетике, автор моножества важных открытий в области ядерной энергетики" завтра вдруг скажет мне, что он определил, что заряд протона равен двум - или что у урана есть стабильный изотоп - я как минимум усомнюсь в его нормальности, нежели начну сразу же бегать по Сети и кричать "Вас обманывают! Свободу протонам!".
На этом беспредметную дискуссию предлагаю закончить - ведь я Анонимус. И имя нам - Легион.
Если же хотите что-то написать об Острецове - пишите. Можете даже отдельной статьёй - тут это просто делается. Можете сразу и про ХУЯС написать, там тоже ребята из той же больницы убежали.
помню у нас на кафедре был подобный дедушка, начал заявлять что что плотность воды 0.2, в следующем семестре уже не появился, окончательно впал в маразм, а до этого вполне спец был, доктор технических наук, профессор, так что всякое бывает)
А вы считаете, что с помощью ускорителя нейтронов можно с борта самолёта, посветив лучиком нейтронов - ускорить цепную реакцию в недрах реактора авианосца до скорости ядерного взрыва?
А Острецов говорит в своих интервью - что он так считает... тут комментарии излишни.
Да что там лучик нейтронов, тут многие и наступление новой тёмной эры многие считают нереалистичным и гегемонию США незыблимой.
Я не большой специалист в ядерной физике, так, общее представление в университете дали, но что-то мне подсказывает, что если у нас есть такой аэромобильный источник нейтронов, то попадать им в активную зону нет большой нужды, можно просто посветить на корабли АУГ и "Здравствуй, Летучий Голландец".
Этот источник нейтронов называется так. И да, попадать им точно в реактор авианосца - это абсолютно избыточное решение.
Как в анекдоте.
"Приходит как-то мужик в аптеку и спрашивает:
- Что у вас есть от моли?
- Только шарики нафталина.
- Дайте мне одну упаковку. Расплачивается, уходит. На следующий день приходит
снова и просит:
- Продайте мне двадцать упаковок нафталиновых шариков.
- Зачем вам так много?!
- Понимаете, я кидаю шарики в моль и не всегда попадаю..."
Да, но в той же вики написано, что:
"В 1989 году австрийский химик получил плёнку, которая значительно снижала проникновение нейтронного излучения (1 мм. плёнки ослаблял излучение как 12 метровый слой почвы). Советское правительство сразу же, опередив все страны, купило патент (т.е., фактически, формулу) на изготовление этой плёнки и приступило к проектированию и одновременно к строительству завода. После чего производство нейтронной бомбы стало бессмысленным (учитывая огромные затраты), т.к. не только броня танков, но даже пехота могла защитить себя, надев плащи из этой плёнки. США ничего не осталось, как свернуть производство этого вида оружия (нейтронной бомбы)."
Я, правда, в гений австрийского химика не особо верю, но в любом случае - Острецов гонит...
Ну, так от одного вида кинетического оружия типа лука и стрел иногда может помочь плотная кожанная куртка, а от пули из ТТ — уже нет.
Одно дело — какая-то плёнка помогает от нейтронного излучения термоядерной реакции или реакции деления с энергией частиц в несколько Мэв, а другое дело — не сможет помочь от пучка протонов с энергией в несколько Гэв, т.е. на три порядка выше.
И да, я добрался до статей Острецова, так у него речь не об ускорителе нейтронов, как тут пишут наши оболтусы, а об ускорителе протонов.
И речь идёт об энергиях от 1 до 10 Гэв, при которых особой разницы между этими частицами почти нет, обе можно смело называть нуклонами.
Практическая разница по сравнению с нейтронами и польза от протонов состоит в том, что они поддаются ускорению и управлению электромагнитным полем.
Достаточно ли будет потока нейтронов от нейтронной бомбы для того, чтобы вызвать деление значительной части ядер активной зоны и взорвать реактор? Надо еще учесть расстояние(если бить не лучом, то плотность будет падать в квадрате от расстояния), поглощение атмосферой и защитой реактора. Слабовата будет нейтронная бомба для сего перфоманса, тут дедушка имел в виду что-то покруче в плане плотности потока нейтронов. Облучить корабль можно так, что к нему на километр из-за радиации не подойти будет, а реактор всё ещё не взорвется.
Если уж потока нейтронов от спецбоеприпаса в несколько дестяков килотонн будет недостаточно для деления реакторного топлива - то ИМХО и лучом вы ничего не сделаете.
Если тучи стрел от целого индейского племени не хватает, что бы выбить ватагу трапперов из бревенчатой лесной избушки, то что бы вы хотели от расчёта из двух человек с какой-нибудь станковой модификацией пулемёта КПВТ ? :-)))))
Не всякий самолет с лучиком нейтронов долетит до авианосца, но теоретически и футбольный мячик можно на луну зафутболить :)
"лучиком" реакцию "не ускоряют" и "не замелдяют". Любой реактор имеет пределы регулировки тепловыделения, и хороший пучек нейтронов снаружи в теории может вывести реактор за пределы возможностей этих регулировок. Вливание "посторонних" нейтронов в реактор, эквивалентно тому что в двигатель вашего автомобиля провели снаружи дополнительный топливопровод и второй рычаг "газа". Вы своей педалью в салоне манипулируете, но двигатель ведет себя пропорционально суммарному потоку топлива.
По поводу цикла уран-235 Острецов также говорит то же самое что и автор этого блога, 235го урана хватит ненадолго, - примерно на столько же насколько еще хватит нефти (лет 20).
Совершенно справедливо он говорит и о том, что строить дорогущие традиционные реакторы на U-235, (срок службы - 50-70 лет) в тот момент когда топлива для них - на 20 лет - безумие.
Далее он говорит о том, что надо работать над тем, чтобы учиться:
первое, - использовать U-238, которого в природе в 95 раз больше чем U-235
второе, - использовать заманчивый торий, которого еще в надцать раз больше чем 238-го
третье, - использовать полный ядерный цикл, когда все тяжелые элементы, вне зависимости от того что загружено в реактор (хоть радиактивные отходы), постепенно выгорают, отдавая свою энергию (там безумное количество разных превращений), и на выходе реактора получаем банальный и безопасный свинец.
То есть пока автор блога говорит все то что и Острецов.
И тут начинаются отличия. Дело в том, что природа дала человеку для поджога ядерных реакций лишь одну дешевую и доступную ядерную спичку - это U-235 (знатоки вопроса- прошу заранее извинить за намеренное упрощение) 235-й это природный источник нейтронов, он поджигает себя сам (помните древние фосфорные спички, которые зажигались от любого трения?), и на нем сделаны все промышленные реакторы. Но его мало и он -дорогой. Топить 235-м это все равно что топить печь спичками, - горит здорово, но мало, дорого и опасно.
Разумный выход из ситуации - это внешний источник нейтронов (требуемой энергии и плотности пучка), которым жечь инертное и бесполезное при прочих условиях топливо, получая при этом кучу бонусов - энергию, полную безопасность (прервался нейтронный луч - все само заглохло), полную управляемость, - внешний источник может вырабатывать те нейтроны которые нам нужны а не те которые получается и т.п.
проблема в одном, - до Острецова такие источники (ускорители) были огромными, дорогущими, прожорливыми немерянно.
Единственное что Острицов говорит, что их группа создала эту поджигалку (ускоритель) относительно небольшой (25 тонн) относительно дешевой, и очень мощной (отсюда и его эвфемизмы относительно подрывов авианосцев, - это надо воспринимать как фигуру речи, так как всем известно о том, что нейттронное излучение тормозится атмосферой.)
Моей компетенции недостаточно, чтобы судить о том, что они там сделали (или несделали) но все исходные предпосылки у Острицова верные.
Скажу лишь одно, что в первых БЧ источником нейтронов служили ампулы с крайне дорогими, редкими и короткоживущими изотопами. Это приводило к тому что боеголовка протухала за полгода. и надо было менять источник или перемонтировать БЧ. Сейчас этой проблемы нет. Т.е. военные давно встроили в каждую БР свой миниатюрный одноразовый "ускоритель", который в нужный момент выдает нужный нейтронный импульс-поджигатель.
Фигуру речи - ой, ну не смешите мои тапочки. Учёный муж на этой фигуре речи свои конспиралогические теории строит, что, мол, из-за того, что его техника, установленная на самолёте - сможет вывести из строя ядерный реактор авианосца - пендосы не разрешают Путину пустить учёного мужа Острецова - порулить практической наукой в ядерной отрасли...
Вы в курсе, - какой поток нейтронов в работающем реакторе? И как... сколько их нужно туда отправить в плюс, что бы перегреть реактор?
Учтите расходимость пучка, расстояние до цели, радиационную защиту реактора и т.д. и подсчитайте - какая мощность пучка должна быть.
Острецов - дебил, он сам себя оклеветал своими фигурами речи, а после драки, кулаками не машут, и это не смотря на то, что он чего-то для науки и сделал в своё время.
Идиот скандалист - подавал в европейский суд на Россию, за строительство реактора, по-моему в Ленинграде...
Выжил из ума...
И ещё - не пишите комменты в такие старые темы - никто их читать не будет.
Если есть что сказать - лучше напишите целую заметку в блог... её прочтут все - и будет нормальное обсуждение.
Э-э-э... Странно вы себя ведете. Конечно сейчас полно всяких петриков-шметриков, они ужасно раздражают, даже на бытовом уровне, НО! Если вы специалист (ник вроде подразумевает), и имеете конкретные доказательства, намеренной лжи и колеветничества Острецова, (и моих заблуждений о нем) то как порядочный человек, после таких оскорблений, вы должны их предоставить. Однако судя по тому что вы не поняли главного о чем был мой пост, а также по манере выражаться, - "меня терзают смутные сомнения..."
В общем расчеты и доказательства в студию.
Насчет вашей рекомендации написать пост, - спасибо, я пару дней как зарегался (чтобы иметь возможность писать камменты этому автору) и пока не знаю всех ососбенностей.
Насчет мошности пучка, - я не спец и интересовался реакторами только из любопытства, без привязки к конкретному типу, но цифра мне запомнилась такая, что запас по управляемости на максимальной мощности, штатной системой плюс 4-7% сверху, от максимума нейтронного излучения и полутора- или двухкратный для системы полного аварийного глушения реактора. Глушение это глушение а не регулировка. Наверняка там все сложнее, но примерно так.
Я заметил, что вы недавно зарегистрировались.
Всё что я написал об Острецове - он сам говорил в своих недавних (год, два) интервью, и про то, как он в суд европейский подавал, и как суд тот проиграл и теперь говорит, мол - Россия благодарна ему должна быть, мол, теперь из-за решения суда можно строить реактор в Ленинграде, не боясь ЕС, как будто мы раньше боялись.
И то, что его не пускают назад в науку и не дают бабла на ускоритель и опыты с ним и т.д. - он сам же тоже говорил в интервью и объяснял это тем, что, мол, ускоритель тот - оружие против авианосцев, пендоссы - против, вот и не дают...
Искать эти интервью - я не намерен, много чести. Дело в том, что мы, тут на сайте - это всё уже перетёрли давно, и интервью пересмотрели и переслушали...
Главное - о чём был пост, я отлично понял, но что там обсуждать, а? Или вы хотите обсудить, что Волга таки впадает в Каспийское море, да? Мне кажется обсуждать стоит только то, что имеет предмет обсуждения.
На счёт мощности пучка - а что тут думать, если около реактора находится людям безопасно, значит то чудовищное кол-во нейтронов, что есть внутри него - наружу особенно то и не вылетает. Защита! Значит, простой - вывод - малое кол-во нейтронов - вообще туда не попадёт, вовнутрь...
На военных кораблях, тоже, насколько я понимаю - реакторы защищены, от вылета из них - нейтронов, конечно, там нет нескольких метров бетона...
Но, главное - это то, что раньше, в ядерную молодость хотели сделать такой боезаряд - нейтронную бомбу - для создания потока нейтронов и взрывать этим потоком нейтронов - как вражеские боеголовки, так, возможно и реакторы - не вышло... от идеи отказались.
Если нейтронная бомба не может, то чем ускоритель лучше? Тем боле, что пучок нейтронов, принципиально невозможно сфокусировать.
Вы мне пишите уже третий пост и все на одном и том же месте. "Говорил... говорил..."
Правда не в устах говорящего а в ушах слышашего. Все о чем вы все время повторяете, все эти слова Острецов действительно говорил, но смысл интервью был совершенно в ином. Даже этот раздражающий вас суд был не о том что он судился с Россией, а о том, что он боролся за будущее, за энергетику на U238. Но ладно, не будем прдолжать обсуждать - и так понятно, что "вы тут уже все перетерли, вы тут гуру" и тд. и т.п. хрень.
Касательно "много чести" (типичный ответ контингента), - вне зависимости от того кому это предназначается - Острецову или мне, - вам не зачет. Не от меня разумеется а воопче. Как за форму, так и за содержание.
Насчет: "о чём был пост, я отлично понял, но что там обсуждать, а" - если бы поняли хоть наполовину, так не писали всей этой гадости человеку, который вам спокойно все объясняет, и в ваших предыдущих терках участия не принимал. Вам про Ивана , -вы про болвана, - в чем смысл, брат?!
Касательно ваших представлений о реакторе, защите, о нейтронной бомбе, а также об одинаковости нейтронной бомбы и ускорителя, - это вообще полный сукс, - с кем я связался. Вы присвоили себе не тот ник, - он ввел меня в заблуждение.
Какой ник вообще, причём он тут? Я строитель!!! И мой ник отличается от "термоядерного реактора" - почитайте внимательнее.
На счёт гадостей - так вы контекст обсуждения поимейте в конце концов... Я стал так отвечать только из-за того, что вы мне написали - ВЫ, МНЕ... на вполне конкретный мой коммент, вот в ключе этого коммента я вам и ответил.
Вот, мой пост, на который вы мне написали:
"А вы считаете, что с помощью ускорителя нейтронов можно с борта самолёта, посветив лучиком нейтронов - ускорить цепную реакцию в недрах реактора авианосца до скорости ядерного взрыва? А Острецов говорит в своих интервью - что он так считает... тут комментарии излишни."
Вы стали защищать Острецова... И что вы хотите от меня - я стал защищать свою позицию.
Острецов врёт - взорвать, или как вы предложили - разогреть ядерный реактор авианосца с самолёта - физически невозможно, нейтронным пучком - это медицинский факт, а уж какой вы там сакс увидели у меня - это мне не ведомо. Вы же сами указали на то, что даже воздух - всю затею испортит, а как я вам про конструкт реактора упомянул, а он не из воздуха сделан, как-бы... - то сразу сакс... круто, что ещё сказать.
Не пишите мне. Лучше - напишите пост в свой блог в защиту Острецова, и его обсудят все кто в курсе дел, например Внерозников - он грамотный, он в теме. А я - строитель, и вообще, мой настоящий ник tokomaki ... просто букву тут не дописал... так вышло и пошло.
Да, сложно как-то все у вас: Острецов - жулик, ник - ненастоящий, мне вы приписали желание чего то там греть нейтронами. |:-о Ужос какой-то... Действительно, теперь я понимаю, - я совершенно напрасно написал вам комментарий. Поверьте, - это вышло случайно. Я там еще пару раз отметился по Острякову, не помню где, теперь, видимо, меня ждет разъяренный шквал линчевателей.....
Прикольненьке начало...
Все, больше вам писать не буду. Празднуйте, отдыхайте.
Ник - он всегда ненастоящий, на то он и ник ;)
> мне вы уже приписали желание чего то там греть нейтронами
- ну, так вы ж писали: "Любой реактор имеет пределы регулировки тепловыделения, и хороший пучок нейтронов снаружи в теории может вывести реактор за пределы возможностей этих регулировок."
Вы не принимайте близко к сердцу... Я наехал на Острецова, из-за его интервью, и я эту свою позицию и защищаю.
А то, что U238 сильно больше, чем нечётного U235 - это всем известно, как и остальное что вы написали, и не только Острецову известно. И даже в 50-ые и начало 60-ых был придуман реактор с внешней инициацией. Как и предлагает Острецов. Реактор безопасный и как говорится глубоко подкритический, туда должен был входить мощный луч разогнанных протонов, попадать в некую мишень и превращаться в град нейтронов - а уж они, должны были рушить торий, отходы обычных реакторов, или U238 , и давать энергию.
Но, всё дело в том, что тогда ещё, в юности ядерной энергетики - было просчитано, что КПД установки будет совершенно никудышным... с тех пор, мало что изменилось.
Поэтому Острецову и не верят в Росатоме, это - уже проходили. Правда, Острецов утверждает, что некий гипотетический ускоритель на "обратной волне" - имеет шансы в составе такого реактора - получить приличный КПД. Но у простых смертных (у нас с вами) - нет доступных данных ни о диссертациях ни о иных работах, что бы это почитать, а результатов экспериментов тоже нет (проверенных в разных лабораториях)...
Вот, и скажите - что тут обсуждать?
Вы, можете хотя бы схему нарисовать, как устроен гипотетический ускоритель на "обратной волне" ?
товарищь! вы меня пугаете! Давайте про реактор пока что больше не будем. А то чем дальше в лес, тем лохматее нейтроны.
Смысл моего поста прост, если обзываете человека (ту не только вы, просто вам мой камент достался) то предполагается наличие доказательной базы. А вот с ней у вас чахло. В сухом остатке (по последнему вашему посту) - это только ускоритель на обратной волне. Это как раз та область где ни вы, ни я, никто кроме самого Острецова и десятка самых яйцеголовых - некопенгаген совершенно.
Но Острецов в своем интервью так и говорит, - давайте мою правоту проверим практикой, давайте строить этот эффективный ускоритель, тем более что цена вопроса (с его слов) несоизмерима с остальными причудами роснаномикрочубайсов.
Что меня заставляет прислушаться к этим словам. Практика. Дело в том, что теория не запрещает создание такого прибора, с высоким КПД, А будет высокий КПД источника нейтронов - все заработает как надо. Совсем недавно, говорили, что полупроводниковые лазеры никогда не достигнут мощностей более микроватт. светодиоды еле -еле чего то там излучали в красной области, а миливатты на гелии были круто. Сейчас у меня под боком, какие -то бомжеватые таджики, херачат 5кВт лазером сталь толщиной 15 мм, сверху на них светит стоватный промышленный светодионый светильник, а соседские детишки играются полуватной лазерной указкой. То есть если теория не запрещает, то поднять КПД, - дело инженерой изобретательности.
Возвращаясь к нейтронам. Я в своих каментах писал, что военные эту проблему на БЧ решили. У них в качестве источника не капсула с делящимся материалом, а некое устройство, которое в нужный момент формирует нужное нечто. Значит есть шанс. Все остальное для нас - гадание на кофейной гуще. Но такой шанс он ШАНС! 1000 лет чистой ядерной энергетики, даже с учетом экспоненты потребления. Есть за что бороться!
А вот строить реакторы со сроком эксплуатации в 40 - 60 лет, зная что через 20 лет половина из них гарантированно останется без урана, - это пока за горизонтом моего понимания. Не если наша задача "наделать печек", - то тогда понятно, а если задача "что б тепло было", -тогда непонятно.
Это ясно, но атомная отрасль пошла по иному пути, ещё при СССР, называется это: БН-600...
Ректоры на быстрых нейтронах должны дать шанс переделывать малополезный уран 238 в полезный нечётный плутоний 239...
А по поводу ускорителя и т.д. - да, без его технического описания - обсуждать нечего, согласен. Но, я подумал, если вы защищаете Острецова, то значит - мож что-то знаете практичное...
На счёт доказательств? Вы хотите от меня доказательств того, что реактор не подогреть внешним источником нейтронов? Блин... обычные реакторы на АЭС - окружены метрами бетона и прослойкой из бака воды шириной в 1 метр (это защита против нейтронов такая)... Нейтроны сильно теряют энергию, когда соударяются с тем, что имеет им близкий вес - это водород.
Я не знаю, как защищены реакторы на авианосцах - но, как минимум полиэтилен там есть... А это полимер - где водорода полным полно, в составе... Так что легкого пути залезть нейтронами внутрь - нету.
А на цифрах - что б что-то доказать... Ну, знаете, это вопрос конечно интересный... а есть ли тут ограничения, а? А то вы мне выставите мощность нейтронного пучка в террават... - ясное дело, он землю грызть даже будет, не то что авианосцы. А тут вопрос - какая мощность есть на борту самолёта, а? Вот если из этого исходить - то Острецов врёт.
Уж зачем он это делает, фигура речи или нет - это вопрос другой, но был бы реальным учёным - так выкоблучивать себе не позволял бы.
Вот же вас на авианосце этом как законтропупило!
Да забейте вы на это!! Фраза была сказана в качестве фигуры речи, в контексте беседы с мало понимающей журналисткой, которая реально тупила... Там вообще изначально шла речь о мере мобильности, что агрегат можно перевозить туда-сюда как большой чумадан (около 25 тонн), а не как монументальное строение.... А злосчастный авианосец всплыл в порыве страсти, как некий ощутимый для обывателя показатель светимости (если я правильно помню термины) Ведь килотонны ядерной БЧ это тоже в значительной мере эвфемизм, абстракция и конь в вакууме, чтобы на пальцах, примерно померять пиписьки показать что почем.
И доказательств я от вас потребовал не по работе реакторов-брутакторов, не полителен-шмотилен, - это меня совершенно не интересует, так как примерно понимаю, а все что более, - уже ДСП, а доказательств ваших плохих слов об Острицове! Если обзываетесь, - то имейте материальные доказательства своих обзывательств, - вот я о чем вам толкую уже незнаю какой пост!
Ну, хорошо, как видно из ваших каментов мы все же пришли к тому о чем я сразу и писал, - ни у кого из здесь присутствующих нет ни теоретических ни практических предпосылок называть Острецова лжецом и мерзавцем. А то что у него крайне яркая (мягко говоря) манера общения, - так я об этом тоже сразу написал (не обязательно вам лично, - вообще по Острицову), - залезьте в мои каменты, если хотите, - там все ходы записаны. Это ни для кого не разу и не секрет. Но так и надо говориь: Типа , парень! Придержи полет речи, обдолбанный пивом телехомяк тебя явно невдупляет."
Хотя лично я его отлично понимаю. Человек широкого ума и быстрого интеллекта, он вынужден общаться с сонмом тормозных хомячков, - поневоле взвоешь! А у него задача поставлена,. -вывести атомную энергетику на уровень. А он понимает, что ковыряние в "самозажигающихся спичках" - это детское ковыряние в спичках, надо выходить на взрослую ступень, жечь все до состояния свинца, очищать планету от радиоакртивной срани, да еще и джоули на этом иметь. Кто туда первым шагдет, тот и выиграл - не очередное десятиления, - а тысячелетие! По сравнению с этим даже наработка оружейных ДМ отходит на второй план. Вот о чем думать надо, а не о БН-600! Да, был когда-то принят генеральный курс, в тех условиях - правильный, - спасибо ему, без него бы уже гребли на буржуинских галерах. Но это не значит что надо тянуть этот курс до марковкиного заговенья. Когда цена вопроса несколько сотен лет процветания, - нет слишком большой цены! А наши "сверхэффективные манагеры" уткнцулись в свое корыто и думают о какойто фигне. Помните у Королева? - Юрку он в космос пульнул обычной слегка подшаманенной военной баллистической ракетой, - потому что так было надо. А после этого сказал, - "шабаш!" - надо делать специальный носитель чтобы живыми людьми в космос пулять в массовом масштабе! То есть имел смелость стать на следующюю ступень! Вот о чем я.
Хорошо, а вас не удивляет, что весь Росатом против? Меня это удивляет, а так как я к конспиралогии обычно отношусь со скепсисом, то принимаю версию того, что Росатом прав в профессиональном смысле, вот денег на эксперимент и не дают. Там кроме Острецова - есть кому посчитать что к чему... вот я на это и уповаю.
А уран у нас есть, очень много... только добыча его нам будет обходиться где-то в 600 баксов за кило... но, зато такого урана - ОЧЕНЬ много, на столетие.
В общем, если бы Кириенко попал бы ко мне на интервьюирование - вопросов у меня к нему было бы много, очень, у вас, я думаю - много.
Но, росатый свои планы и их детали - особо не раскрывает, так что говорить приходится о сплетнях, только.
вы что не читаете что вам пишут? - и Острецов, и Already Yet в текущей статье, и я вам сто раз повторил, что разведанных запасов - на 20 лет (до пика урана), а дальше- только вниз. И никакие баксы тут не помогут, так же как и с нефтью. А для того чтобы построить нужное количество РБН и наработать в них необходимые по современным меркам десятки тысяч тонн ДМ в год, - то Острицов говорит о сорока-пятидесяти годах на введение в строй инфраструтуры и наработку сегодняшнего уровня потребностей, а не тогдашнего! И судя по апетитам энергетиков, даже из текущей статьи, -я ему верю! То есть мы уже опоздали! Сами посудите - за все время холодной войны всем Атомпромом наработано несколько сотен (до тысячи) тонн оружейного ДМ, что дает нам примерно 20000 т реакторного топлива, при годовой мировой потребности 60-70 000 тонн. Заметьте, я намеренно не указываю что там - плутоний-неплутоний, - я пытаюсь показать порядок цифр, - опоздали мы нарабатывать. Если бы не угрохали СССР, - может сейчас бы и нарабатывали уже, а так - не успеваем как раз на перестроечные 25 лет.
Что касается Роснаноатома и почему он против, -вот как раз и хотелось бы услышать из уст заслуживающих доверия товарищей какой нибудь намек, - типа товарищи не волнуйтесь ситуация уранового пика у нас под контролем. Так нет же! Манагеры только и щебечут о будущих поставках, но по факту слово "будущее" - это для них год-два, а энергетика оперирует понятиями десятилетий! а такой маштаб планирования у наших официально-эффективных манагеров в голову не влезает!
Поэтому и приходится на таких блогах зависать, и Острецова стараться беречь, так как нас, настоящих наших, не так уж и много.....
Запасы урана распределены очень неравномерно по всему миру.
В России с ураном всё нормально. Хватает.
Пока же Россия старается ещё и добыть весь уран в мире - сплошняком проекты в Австралии, Танзании, Канаде и Казахстане.
хватает на сколько? - по вашим же расчетам на 20 лет. Не тот масштаб времени, который хотелось бы видеть.
Замечательно, но на Украину, похоже, не хватит уже?
Я, с вами во многом согласен, но...
Эх... разведанных по 100 баксов за кг - да, на 20 лет, а разведанных запасов по 600 баксов за кг - на сотню... с гаком. А иные энергоносители - тоже, чё то как то только дорожают (в баксах).
И ещё - 50 лет, нужно, что бы воспроизвести больше чем потратили и расширить базу, так сказать, и массово запустить наработанный плутоний в обычных реакторах.
А если от них - вообще, отказаться, от обычных, и использовать только БН?
Первые, несколько загрузок для БН - от природного U235 и U238, а потом, когда через пару компаний - есть наработанный от этого же реактора плутоний и из него уже наделали мокс-таблеток для стержней - загружаем уже в него плутоний...
И тогда - строить реакторы на БН, можно один за одним, как могём, но иметь природный уран для их первых загрузок... Есть уже реакторы в Индии, у которых коэффициент воспроизводства чуть более единицы, и они работают. Думаю, наш БН-800, который достраивают - тоже скоро заработает...
А всякого чуда, которое нас спасет (типа того, что предлагает Острецов) - я сам жажду, но нужны технические подробности и доказательства, а иначе - это только слухи.
Так, что - да, защищать Острецова вы можете спокойно, никто вас тут (ну, мож. кроме меня) ругать не будет, но нужны ТТХ - без них абсурд и коррупция ;)
насчет баксов вы очень страныый. И хотите странного. Хоть за восемьдесят миллионов баксов килограмм. Вам сто тыщ раз сказали, если по энергии выигрыша нет, - цена не имеет значения. Вы вообще читаете что вам пишут? Почему мне приходится писать одно и тоже по три-четыре раза?
Насчет всего остально вашего реакторного рукоблудства - вы и вправду не отличаете один тип реактора который на входе берет все что угодно и на выходе отдает свинец, и цепочку из нескольких видов реакторов каждый из которых на выходе отдает разную радиоактивную гадость?
Насчет того что оделать - внимательно слушать друг друга, обмениваться информацией, отделять зерна от плевел, выигрывать информационную фазу войны.
Не, вы ошибаетесь. Это у нефти вот вот - скоро энергетическая цена добычи станет такой, что первичным топливом - нефти уже не бывать никогда... - только на полимеры её.
А с ураном - совсем иная история. На счёт отсутствия выигрыша по энергии у ядерной энергетики в ближайшей перспективе - вы сильно заблуждаетесь, это будет ещё не скоро.
Вот, а по поводу на входе гавно а на выходе свинец :-) ну, будьте благоразумны - таких реакторов нет, их просто не существует.
А как появится - хоть схемка такого реактора, ну хоть какие-то циферки о его работе - тогда и будет предмет разговора.
Вы видите смысл - фантазировать? Хорошо, тисните суда статью про этот реактор, напишите, как он устроен, проверена ли схема его работы технически или хотя бы теоретически, какие ожидаются параметры - сколько какой энергии и топлива он сожрёт и сколько тепла в итоге - даст, и т.д.
"А с ураном - совсем иная история. На счёт отсутствия выигрыша по энергии у ядерной энергетики в ближайшей перспективе - вы сильно заблуждаетесь, это будет ещё не скоро."
Вы вообще читаете что пишите, и где пишите? Я вам в третий раз говорю, - вы в третий раз в упор не вдите что пишите непонятно что аккурат в статье описывающей обратное.
"таких реакторов нет, их просто не существует."
Я вам в четвертый раз говорю что такие реакторы Острецов и предлагает.
Острецов, говорите, предлагает... хм, а вы знаете, есть люди, которые ХУЯС предлагают, интересуетесь?
По поводу статьи и т.д. - в ней не написано, что уран кончился, вам просто так со страху кажется. Урана у нас на десятилетия... за это время или БНы допилятся, или кто-то другой, уже не Острецов - предложит идею с ускорителем Богомолова... ибо Острецову не верят.
Вот смотрите:
Оценочные запасы урана (на 2006 год) в России составляют 615 тысяч тонн. Об этом заявил глава Росатома Сергей Кириенко, сообщает РИА Новости. (А нынче - может уже и больше).
Кириенко отметил, что "добыча урана на российских месторождениях стала рентабельной". По его словам, стоимость одного килограмма урана в мире достигает 100 долларов. Таким образом, стоимость всех запасов российского урана превышает 60 миллиардов долларов. Кириенко заявил, что в советское время было добыто значительное количество урана, и Россия "может несколько десятилетий вообще ничего не добывать". Однако увеличение добычи урана необходимо для широкомасштабного развития атомной отрасли.
Значит, имеем 615 тысяч тонн урана с 0,72% по U235 что после обогащения (правда, очень качественного обогащения) нам даёт:
91 тысячу тонн урана с реакторными 4,85% (ВВЭР-1200) по U235 , и отвального урана U238 524 тысячи тонн.
Далее, в один реактор лезет около 70 - 100 тонн топлива (окисла урана) обогащённого до ~4,85% по 235-ому изотопу, значит, разделив 91 тысячу тонн на 70 тире 100 тонн - получим то, что мы можем заправить реакторы ~1000 раз.
Компания в реакторе длится 298 суток (для ВВЭР).
В России - что то около 33 действующих энергоблоков, и штук 20 ещё построят в ближайшие лет 10, а некоторые старые - выведут из строя, так что в пределе, при хорошем раскладе - будем иметь 40 энергоблоков.
Всё это значит, что все 40 энергоблоков, мы можем перегрузить топливом ~ 25 раз, ну, это нужно тысячу поделить на 40.
Если 25 раз помножить на длительность компании реактора - 298 суток, то получим ~ 20.4 года. Вот, насколько у нас реально урана, только на нашей территории... но есть ещё Казахстан и т.д., правда и реакторы мы строим не только у себя в стране. Но, как ни крути, на 20 лет мы обеспечены идти по старым лекалам, если захотим.
И ещё, отработанное топливо - его не выбрасывают, а отправляют на переработку в радиохимический комбинат, и там из него извлекут уран, плутоний и т.д., ну и отходы тоже, - короче оно ещё может поработать, пересобранное снова в таблетки для ТВЭЛов...
Но, как вы понимаете, за 20 лет мы можем успеть многое, 20 лет это большой срок, например:
Если сделать, как я предлагаю - строить только БН блоки, которым загрузка природным ураном нужна лишь раз в самом начале... а дальше отвальный 238 будет превращаться в плутоний и цикл станет почти бесконечным - то, как вы понимаете, если бы не текущая потребность в топливе, мы бы их могли бы построить в пределе около 1000 штук!!! Ибо имеем запасов урана на 1000 загрузок при обогащении до 4,85%.
Реактор БН - он реален, БН-600 30 лет отработал уже, БН-800 строят, чуть ли не в этом году первые наладочные испытания будут... А вот реактор Острецова - чисто гипотетическая машина, его нет.
Вот и весь расклад.
В добавление.
В Казахстане 832 тысячи тонн (на 2009 год), в Узбекистане 114,6 тысяч тонн (на 2009 год), так что урана ещё хватает.
вы редкий собеседник. Прошел целый день а вы прежевываете одно и то же мочало, не удосуживаясь читать что вам пишут.
Вы пишите, что Острецов герой, но доказательств, хоть каких, требуете от меня... А сами, даже ТТХ его реактора - привести не можете. И почему после этого удивляетесь?
Да, на счёт Гагарина, и Королёва - я согласен, в те времена главным конструкторам - приходилось делать финты ушами, каждый день... это верно.
Но, ведь - это не доказательство того, что всегда нужно идти против системы... а то, знаете - чё будет, если все умники взбунтуются... никаких денег на эксперименты не хватит ;)
Зачем бунт, - не надо, просто если у Росатома есть конкретные обоснования, то надо спокойно и объяснить, на каком нибудь круглом столе, - вот так и так товарищи, - здесь и здесьт вы ошибаетесь, а здесь мы подстраховались. Без подробностей, без ДСП, но так, внятьненько....
А то на всяких петриков-шметриков с чуда-фильтрами у Грызлова есть и время и деньги, а на серьезные вещи ?
Это информационная война, понимаешь-ли, это фронт, это важно, - понимать надо! Вон по армии, - спокойненько, без ненужных подробностей, но населению доводят до сведения, - так мол и так, было кисло, сейчас старамся как можем, простите христа ради если что-то не получается, до СССРа конечно пока далеко, - будем стараться еще лучше.
И народ проникается...
Страницы