Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Двери лица его, пламенники пасти его (NUC9)

Аватар пользователя Already Yet
… Кто может отворить двери лица его? Круг зубов его — ужас;
из пасти его выходят пламенники, выскакивают огненные искры…


Пожалуй, трудно найти во всей известной человечеству физике раздел, более интересный и парадоксальный, нежели физика атомного ядра. Если классическая теория тяготения в чём-то напоминает аптеку, от термодинамики всегда неуловимо тянет запахом кладбища, а оптика со своими смешными линзами, призмочками и радугой мне почему-то напоминает детский садик, то ядерная физика — это, безусловно, лотерея.

Тут тебе и разноцветные "шарики" внутри ядра, пробуждающие скрытые ассоциации со "Спортлото-82", тут тебе и терминология, от которой веет какой-то небывальщиной: "странные" и "очарованные" частицы, тут тебе и совершеннейшая начальная непредсказуемость многих результатов ядерной физики за бурный ХХ век ("Так-с.. что это за хрень залетела к нам в пузырьковую камеру? Давайте подумаем, что это за частица могла оставить нам такой замечательный след...")

Не является исключением в этом ряду и физика трансурановых элементов.


Нет, это не карта острова Манхэттен. Это Левиафан, ползущий в будущее.


Вплоть до изотопа свинца 208Pb все элементы таблицы Менделеева стабильны. Два показательных исключения из этого правила — прометий, элемент с порядковым номером 61, один из редких лантаноидов; и технеций, элемент с порядковым номером 43, который своим аномальным поведением смутил ещё дедушку Менделеева.
Менделеев предсказал технеций в виде эка-марганца, но, в силу того, что элемент технеций по необъяснимому капризу природы оказался радиоактивным (самые стабильные его изотопы живут лишь несколько миллионов лет), то весь XIX век его никак не могли найти. Вот уж где была алхимия — "открывали", а потом "закрывали" эка-марганец как минимум пять раз. А что? При желании чёрная кошка находится в любой тёмной комнате. Правда, потом кошка может загавкать, но это уже будет потом.

Получили технеций только в 1937 году, уже искусственно, на циклотроне. Прометий синтезировали чуть позже, в 1945 году. Ну и тогда же придумали эмпирическое правило, почему у технеция и прометия не может быть стабильных изотопов. Правило хорошее, и оно работает, но вот до "периодической системы изотопов", которая бы хоть как-то напоминала по своей стройности "периодическую систему элементов", по-прежнему столь же далеко, как до победы коммунизма в масштабах отдельно взятой планеты.

Понятно, что такая система когда-то будет построена и, наверное, будет включать в себя достаточно понятную и простую математическую модель поведения любого изотопа, объяснит варианты распада существующих ядер и предскажет поведение новооткрытых; но пока имеем, что имеем — и, если при взгляде на верхний рисунок вас вдруг, потом, во сне, как Дмитрия Ивановича, посетит озарение и вы начнёте резво набрасывать систему из сложных уравнений — не пугайтесь. Это не болезнь, это озарение. Пишите, например, авторам вот таких статей. Они тоже иногда по ночам не спят, они выслушают, поймут и поддержат.

Собственно говоря, на той же картинке уже отчётливо видны и все доступные человечеству, благодаря капризам "лотереи" ядерной физики, квази-стабильные изотопы элементов, лежащих за стабильным "материком" лёгких элементов.

Это несколько "небоскрёбов" на острове, расположенном ближе всего к зрителю.

Квази-стабильные изотопы — это изотопы, период полураспада которых измеряется сотнями миллионов и миллиардами лет. То есть, нижняя черта стабильности для этих изотопов проведена сугубо условно — условием квази-стабильности принята возможность обнаружения данного изотопа в сколь-либо значительных количествах в природе, на нашей Земле, по состоянию на 2012 год. Тот же прометий и технеций методами сверхточной спектроскопии нашли впоследствии в урановых рудах, как результат распада ядер урана, но это лишь подтвердило фундаментальные выкладки. Никакого разумного использования это открытие не имело — при желании эти изотопы дешевле получить в реакторе из квази-стабильных.

Дальше, если Вы не против, у нас пойдут "весёлые картинки", которые помогут многим не заскучать во время рассказа о ядерных реакциях и изотопах.


Они всегда вместе... они просто любят друг друга.
И да, нам нужен только тот изотоп, который с упругой попкой которого меньше.
Знакомьтесь: 235U, 238U

Перечислим эти изотопы поимённо. Это: уран, который в природе представлен тремя изотопами234U, 235U и 238U. Изотопы 238U и 235U являются квази-стабильными и содержатся в породе с относительными концентрациями 99,283% и  0,711%.
Изотоп 234U образуется тут же, прямо в залежи урана, за счёт α-распада основного стабильного изотопа урана — 238U (основного, малоактивного природного изотопа урана, тот, который на фото сверху в жутких семейных трусах и шлёпках).
Поскольку 234U имеет период полураспада "всего-то" в 245 тысяч лет, его в природном уране вообще очень мало — всего 0,0055%.


234U, чтобы запомнилось.

Но, как говорится, "мал клоп, да вонюч". Поскольку этот изотоп короткоживущий, то его активность по сравнению с квази-стабильными "старшим братом и сестрой" просто-таки адская и составляет около 49% от общей радиоактивности природного урана. Кроме того, по причинам, разобранным здесь, любые обогатительные технологии, отделяющие 235U от урана 238U, с ещё большим удовольствием отделяют и нашего "вонючего клопа". При этом реакторный и, в ещё большей мере, оружейный уран оказываются обогащёнными и по содержанию и 235U, и, ещё больше — по содержанию 234U. Спасает ситуацию только малое содержание "вонючего клопа" в начальной породе, которое при обогащении хоть и увеличивается быстрее, чем у 235U, но всё же остаётся на более-менее пристойных уровнях.

Однако оценивать любой обогащённый уран (и реакторный, и, тем более — оружейный) уже приходится с учётом "активности клопа", то есть, если природный или, тем более — обеднённый уран, при ярком желании и малом уме, можно даже положить себе на денёк в трусы и вывезти за рубеж, то делать такие фокусы с оружейным ураном уже категорически не стоит.

В общем, у толстого парня на верхней фотографии (238U) не только жуткие семейные трусы и шлёпки, так он ещё и клопов (234U) нам в ядерное топливо заносит. А куда же без них? Без этого парня и его нательных членистоногих наша девушка-"ядерная спичка" (235U) нигде не ходит.

Кроме того, что "клоп" не по-детски фонит, других неприятных особенностей у него нет — в обычном энергетическом реакторе типа ВВЭР, под "живительным потоком тепловых нейтронов" изотоп 234U потихоньку превращается в своего старшего брата — 235U. Поэтому для целей получения энергии его считают "в общий зачёт" с 235U и Вас, с учётом данного сакрального знания, уже не должно смущать расхождение цифр данного материала с цифрами по содержанию делящегося изотопа, упомянутыми, например, здесь.

Однако, на превращение 234U в 235U всё-таки приходится тратить один лишний нейтрон, а учитывая, что девушка-"ядерная спичка" (235U) при делении нам выдаёт эти нейтроны скупо и под чёткий счёт (обычно 2-3 палки за ночь нейтрона на деление) тратить один из них на "конвертацию" клопа обидно, но приходится.

Разобравшись с ураном, перейдём к торию. Здесь наблюдаемая картинка гораздо проще, чем у урана. Природный торий представлен лишь одним квази-стабильным изотопом — 232Th, который, как и основной изотоп урана — 238U, имеет период полураспада, исчисляемый миллиардами лет. Если быть точным, то у 238U это 4,47 миллиарда лет, а у 232Th — 14,05 миллиарда лет, то есть торий будет на нашей планете, когда уже никакого урана и в помине не останется.

Так что, "ториевый цикл" — это, безусловно, наше будущее и будущее любого другого вида, который, возможно, при нашей глупости, когда-нибудь, через 500 миллионов лет будет изучать черепа этих смешных и туповатых Homo nonsapiens.
Самое главное — не забывать, что без девушки-"ядерной спички", то есть без 235U, ни природный уран, ни природный торий гореть не хотят.

При этом, если 238U всё таки можно при определённых условиях (а именно в сильном потоке быстрых нейтронов) заставить разделиться, что успешно используется в термоядерном оружии, реакторах на быстрых нейтронах (действующих сейчас  — 1 штука, в России, БН-600, Белоярская АЭС ) и, в очень небольшой степени, в реакторах на тепловых нейтронах (коих сейчас в мире — подавляющее большинство), то с 232Th такие фокусы уже не проходят.
Изотоп 232Th — это так называемый "чётно-чётный" изотоп, что, кстати, и задаёт его феноменальную устойчивость. Такие изотопы вообще невозможно разбить на осколки. Всё, чего можно от 232Th добиться — это "скормить" ему один тепловой нейтрон.


Это 232Th. Ему все эти ваши нейтроны — что слону дробина.
Покорми слона нейтронами. Покорми слона, сука.

В результате короткой цепочки превращений после этого 232Th мутирует в 233U, который, хоть и имеет период полураспада всего в 159 тысяч лет, но уже может служить ядерным топливом. Ну и по понятным причинам (короткое время жизни изотопа, даже короче, чем у 234U) полученный изотоп фонит ещё больше нашего первого "клопа" —  234U.

Кроме того, промежуточный изотоп для наработки изотопа 233U из начального тория — протоактиний 233Pa имеет достаточно длительное время полураспада (27 суток) и, поскольку по-прежнему находится в активной зоне реактора-наработчика, то вполне успевает нахвататься нейтронов по самое не балуй. В итоге получается не 233U, а 234U и опять возникает вопрос, что 234U не делится, а хочет от нас ещё один нейтрон на превращение в девушку-"ядерную спичку".

С точки зрения переработки топлива с целью извлечения накопленных "ништяков" ториевый цикл также обладает некоторыми недостатками по сравнению с урановым. В процессе выгорания в топливе накапливается изотоп 232U, в цепочке распада которого в свинец присутствуют изотопы, фонящие гамма-квантами за счёт своего собственного распада. Это висмут 210Bi (с энергией кванта 1,6Мэв), полония  212Po (с энергией 2,6Мэв) и особенно неприятный изотоп таллия п 208Tl (энергия γ-частиц 2,6 МэВ).
Работа с таким облученным топливом требует развития технологий дистанционной переработки и изготовления топлива. В общем, как всегда во многих будущих энергетических проектах, как и в случае добычи гелия-3 на Луне или метан гидратов со дна Мирового Океана, в замкнутом ториевом цикле у нас в конце тоннеля маячат огромные боевые человекоподобные роботы. Ну и, конечно же, пограничник, ведь, как мы помним: «Без участия человека это невозможно. Главное — это пограничник.».
То есть, нужен ещё и осознающий все последствия своих действий персонал.


В общем, слоник под названием 232Th много какает. И это — есть проблема.
А так слоник хороший, за слоником — будущее.

Хорошо, а что делать с потным толстым парнем в некрасивых шлёпках? В смысле, с изотопом урана 238U?
И здесь нам, удачливым представителям отряда приматов, снова приходит козырная карта.
Кроме того, что ядро 238U может разделиться в сильном потоке быстрых нейтронов (при этом энергия этих нейтронов должна быть не менее 1Мэв — толстого парня надо бить очень сильно), 238U  может ещё и захватывать медленные нейтроны.
Делает он это тоже крайне неохотно. Не вдаваясь в вопросы, что такое "эффективное сечение захвата по тепловым нейтронам" скажу лишь, что вероятности захвата теплового нейтрона у изотопов урана 234U (клопа), 235U (девушки) и 238U (парня) относятся, как 98 : 683 : 2,7, то есть "девушка" у нас где-то в шесть раз горячее "клопа" и в триста раз горячее парня в семейных трусах.
"Девушка" заводится с "полоборота", а парень у нас в шлёпках, толстый и к тому же "тормоз".

Кроме того, если при захвате теплового нейтрона ядро 235U (девушки- "ядерной спички") делится, то ядро 238U (парня) подобно ядру 232Th (слона) опять-таки мутирует через цепочку ядерных превращений в изотоп 239Pu, который у нас плутоний, оружейный, страшный, токсичный и всякое такое. В общем — Джокер, туз в рукаве и вообще негодяй. А ещё из него бомбы делают.


А сейчас мы быстренько соорудим бомбу... Меня зовут 239Pu.
Бэтмана не видели?

При этом апологеты ториевой энергетики, которые часто почему-то являются жуткими противниками энергетики урановой и плутониевой, тиражируют одни и те же давным-давно перетёртые факты:

Из плутония можно сделать бомбу! Да. Можно. И из урана можно. Можно сделать вообще из любого изотопа, который способен к вынужденному делению. Даже из 238U можно бомбу сделать — парень, конечно, тупой и тяжёлый на подъём, но сделайте поток нейтронов поэнергетичнее и помощнее — и он взорвётся. Термоядерные боеприпасы именно так и делают.

Плутоний можно легко отделить от урана! Можно. В условиях радиохимического завода, который по своей сложности сравним с заводом по разделению изотопов урана. Никакая "Аль-Каида" этот процесс не освоит — тут надо государство среднего размера и с идеей получить ядерное оружие. Грецию или Габон не предлагать — не смешно. Ну — или за "Аль-Каидой" будет стоять государство, у которого такой радиохимический завод есть.

В одном реакторе на плутонии — тысячи плутониевых бомб! Да, а ещё там нет ни грамма оружейного плутония. Весь плутоний там замешан в адский коктейль из плутония, урана и ещё сотни короткоживущих и долгоживущих изотопов, для разделения которых Вам потребуется, как минимум, радиохимический завод из второго восклицания.

Торий не для бомбы! Ну тогда и 233U должен не обладать свойством вынужденного деления. А так задача отделения урана от тория ничем не хуже задачи отделения плутония от урана. А насчёт того, что 233U не для бомб — гуглим "взрыв MET/операция Teapot". Сердечник бомбы именно что из 233U.

Кроме того, развитие ториевой энергетики никак не мешает развитию ураново-плутониевой. У них всё разное. Слоник в Африке, а парень в шлёпанцах. Бузина в Киеве, о нет, чёрт, там Олесь Бузина  в огороде, в Киеве - дядька. Места хватит всем.

Засим — разрешите откланяться и непринуждённый разговор об изотопах урана и тория закончить. Извините, если кому из специалистов ненароком порвало шаблон.

Просто так рассказать об изотопах замкнутого ядерного цикла и их поведении мне показалось более интересным. Хотя можно, конечно рассказать и так. Или так. Но это, безусловно, уже более серьёзные материалы.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 3 месяца)(16:20:52 / 27-09-2012)

>изотопа, даже короче, чем у 234U) полученный изотоп фонит ещё больше нашего первого "клопа" — 234U.

Опечатка?

 

Спасибо очередной раз. Краткий вывод по торию - пока слишком грязно? И как-то не просматривается конструкция типа "замкнутого цикла" на тории. Я неправ?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(16:23:38 / 27-09-2012)

Да, спасибо, подправил.

Да, торий нуждается в разработке отдельной технологии работы с ТВЭЛами. Манипуляторы, специальные контейнеры для отработанного топлива, короче - всё специальное. Там не то что рядом стоять не надо, там и проходить мимо не очень полезно. Гамма жёстко стреляет во все стороны и её, в отличии от альфы или беты, стеклом не остановишь.

Аватар пользователя OverchenkoAG
OverchenkoAG(5 лет 6 месяцев)(17:17:19 / 27-09-2012)

А потом, говорите, в контейнер засунуть петарду и отнести всё это в Ну-Ёорк?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(19:27:58 / 27-09-2012)
Предлагаю политкорректно ограничится названием "Готхэм". Хотя, в последнем Бэтмане уже все решено окончательно и на уровне пейзажа - Готхэм - это не Детройт и не Чикаго, а самый натуральный Нью-Йорк.
Аватар пользователя Vneroznikov

Просматривается. Торий - сырье для получения U233, так же как в урановом замкнутом цикле U238 - сырье для получения плутония.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 3 месяца)(16:29:38 / 27-09-2012)

Подожди, Торий 232 сам по себе не горит. Совсем. На его основе можно 233U наработать, который потом надо серьезно чистить - это я увидел. А Торий 232 в качестве топлива даже со "спичкой"? Я не уловил где.

Аватар пользователя Vneroznikov

U238 в реакторе тоже можно считать не горит. Ну, точнее, немного есть, но этим можно в первом приближении пренебречь - по сравнению с использованием полученного плутония.

Замкнутость - она именно в том, что из отработанного топлива мы получаем топливо снова. Да еще больше, чем сожгли.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(16:36:36 / 27-09-2012)

Торий не горит. Вообще.

"Изотоп 232Th — это так называемый "чётно-чётный" изотоп, что, кстати, и задаёт его феноменальную устойчивость. Такие изотопы вообще невозможно разбить на осколки. Всё, чего можно от 232Th добиться — это "скормить" ему один тепловой нейтрон."

Нарабатываем 233U, а его уже можно "поджигать". Он и сам неплохо горит, без примеси "ядерной спички", сечение по тепловым нейтронам не помню, но очень хорошее, на уровне 235U.

А вот торий надо чем-то бомбардировать — а тут других вариантов, кроме делящегося урана (или - плутония) не прослеживается. Так что ураново-плутониевая энергетика даже помогает ториевой, сама ториевая энергетика - это слон, его без урана или плутония не пустить.

Можно, конечно, как Острецов - облучать торий нейтронами. Вопрос, что тут, как и в случае "мюонного термоядерного синтеза" энергетический выход будет отрицательный. Нет у нас дешёвых источников нейтронов.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 3 месяца)(17:10:30 / 27-09-2012)

Парни, спасибо обоим, все понял.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(17:12:52 / 27-09-2012)

Насколько я понимаю, на цикле тория предлагается не выделять 233U а сразу же сжигать его. Тоесть: 232Th + n = 233U , 233U + n = 2 осколка + Хn , где Хn - это сколько-то нейтронов, которые пойдут на инициирование реакции. Но проблема тогда будет в том , что если для цикла на 235U надо 1 нейтрон на одно деление, то для цикла на  232Th (без выделения 233U ) надо 2 нейтрона .... тоесть в 2 раза больше. что собстнно как я понимаю и есть главная проблема на сегодняшний день.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 3 месяца)(17:30:30 / 27-09-2012)

Энергетику нейтронного потока надо учесть к том же, кому какое потребно, где быстрые, а где медленные. Как мне видится.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(17:57:28 / 27-09-2012)
Осталось сделать еще один шаг мысленной редукции и представить, откуда возьмется самый первый нейтрон в ториевом ТВЭЛе. А взяться он сможет только из деления атома урана или плутония. Я просто о конкретных конструкциях реакторов отдельно напишу, там много интересных инженерных фокусов.
Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 8 месяцев)(13:04:15 / 28-09-2012)

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Обычная таблица"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} Можно, конечно, как Острецов - облучать торий нейтронами. Вопрос, что тут, как и в случае "мюонного термоядерного синтеза" энергетический выход будет отрицательный. Нет у нас дешёвых источников нейтронов.
 

Вы неправы. Как при облучении электроядерными нейтронами, так и нейтронами, полученными через мю-катали, урана (причём чистого урана 238) итоговый выход энергии будет всё же положительный. Проблема там в другом. Очень сложно организовать подвод пучков к сборке и при этом обеспечить радиационную безопасность системы. Т.е. проблема чисто инженерная, а не фундаментальная.
 

P.S. Про энергетический баланс мю-катализа. Энергетическая стоимость мюона на практике составляет около 5ГэВ. Один мюон способен катализировать около 150 актов синтеза, в каждом из которых возникает нейтрон с энергией 14.6 МэВ. Такой нейтрон напрямую делит ядра урана-238 с испусканием около 4-х нейтронов. Вторичные нейтроны вызывают дополнительные акты деления или образуют ядра плутония. И того только за счёт первичных и вторичных нейтронов один мюон позволяет генерировать 150 ГэВ энергии, что в 30 раз больше энергии, необходимой для его производства. В действительности реальные цифры должны быть ещё лучше, поскольку в сборке (хотя она и остаётся подкритической) будет накапливаться плутоний, за счёт которого будет идти дополнительное размножение вторичных нейтронов. Это позволяет увеличить выход энергии с одного мюона ещё в 2-3 раза больше.

Аватар пользователя vadim144
vadim144(6 лет 2 дня)(16:25:23 / 27-09-2012)

Спасибо!!!

У нас парней в семейных трусах, пардон U238 просто завались, как я понял.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(16:48:56 / 27-09-2012)

99,283% в природном уране. В отвальном, обеднённом - ещё больше.

Некрасивых парней в семейных трусах в сто раз больше, чем девушек-"ядерных спичек". Как в реальной жизни. ;)

Аватар пользователя casper_nn
casper_nn(5 лет 3 месяца)(16:25:58 / 27-09-2012)

Спасибо, интересно.

Аватар пользователя Стас78
Стас78(5 лет 10 месяцев)(16:41:27 / 27-09-2012)

С названием текста, которое цитата из Желязны, который трансформировал цитату из книги Иова - отдельная песня :)

Иов.41:6. Кто может отворить двери лица его? круг зубов его – ужас;


Двери лица его, пламенники пасти его / The Doors of His Face, the Lamps of His Mouth  [= Врата его пасти, зубов его блеск; Двери его лица, лампы его пасти; Двери его лица, фонари его губ; Лица его, пламенники пасти его] (1965)

Лучший вариант был "ДВЕРИ ЕГО ЛИЦА, ПЛЕМЯННИКИ ЕГО РТА..."

П.С. А так - почти все читал в детской энциклопедии еще. Ну, кроме подробностей о плутонии и бомбе :)


Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(16:43:35 / 27-09-2012)

Ядерная энергия - Левиафан. Цитата именно об этом.

Ну а рассказ Желязны неплохо передаёт ощущение мистического ужаса перед Левиафаном. Его хорошо вечером при настольной лампе читать...

Аватар пользователя slw068
slw068(5 лет 10 месяцев)(16:43:10 / 27-09-2012)

Уточняющий вопрос. 239Pu у нас может использоваться в качестве источника быстрых нейтронов вместо 235U?

Аватар пользователя Vneroznikov

Конечно. Именно так и должен работать замкнутый урановый цикл.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(16:46:30 / 27-09-2012)

Вкратце: плутоний лучше.

Подробнее - можно почитать даже в Вике. Большие сечения, больший выход нейтронов.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(21:24:13 / 27-09-2012)

Именно так! И самое главное - плутоний уже есть, в боеголовках... много, так что использовать можно уже чуть ли не сейчас. Нынче достраивают реактор БН-800, в котором будут использовать так называемое МОХ-топливо - это топливо, содержащее смесь оксидов делящихся изотопов, там будут замешивать оксиды Pu-239  и оксиды U-235. Именно цепная реакция данных изотопов урана и плутония - будет давать в реакторе БН-800 приличный и очень там нужный поток быстрых нейтронов.

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(17:17:57 / 27-09-2012)

Спасибо, ассоции креативные. :)

Вот ведь как получается. ОрганизмовИзотопов разных много, а без девушки-спички - ничего не будет.

Ох, во время, во время мы добрались до атома. Еще каких-нибудь 4 млрд лет, а атом был бы для нас закрыт в принципе.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(17:42:35 / 27-09-2012)

так вон же говорят - джокер еще горячее девушки-спички :)

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(17:55:45 / 27-09-2012)

Так это ж сын девушки-спички и толстяка. Без девушки-спички не будет джокера.

Девушка дает один разнейтрон толстяку и - бах, происходит превращение унылого толстяка в энергичного джокера.

Хотя если учесть, что девушка-спичка при этом зажигает одну или две других девушки-спички, которые дают другим толстякам и превращают их в джокеров, и так далее, то вырисовывается что-то вроде эпического немецкого порно.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(17:53:03 / 27-09-2012)

эх, как ни крути - шерше-ля-фам! никуда не деться

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(19:01:14 / 27-09-2012)

Спасибо за статью. Про торий познавательно. Получается ториевая энергетика это в целом тупик без развитой ураново-плутониевой и быстрых реакторов в которых можно наработать плутония.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(20:08:56 / 27-09-2012)

ну не тупик конечно, но по сложности сжечь 232Th и 238U - примерно равнозначно. И там и там - через жопу и с помощью спички 235U.   По загрязнению/полученной энергии , итд - различаются, но не существенно. Но , 238U дофига ( 1 млн тонн по миру) причем валяется в отвалах, те прям около обогатительных заводов. Бери - и загружай в реакторы. 100 лет подряд.  А  232Th - еще копать и копать надо. тория конечно на порядок больше. но - в земле.

Другое дело что сейчас наш реактор для  238U на натрии ...(а на тории вообще ничего крупного и с большим сроком эксплуатации нет, тока "лабораторные" реакторы) а ХХ тонн расплавленного натрия - это просто пипеццц. Конечно если все штатно - то все ОК. И опытный реактор - вполне можно построить, а в серию ? Если не штатно ... к примеру я даже ща не соображу чем его тушить, а загорится он сразу же, при любой протечке,даже без искры ..... любой промышенный огнетушитель - не подходит. те натрий будет дальше гореть и в пене и в углекислоте, и в воде :( плюс в результате горения получается щелочь - тоже не айс ... Плюс любые противогазы/защита пожарников - тоже на натрий не рассчитаны. Вобщем если гденить в космосе на натрии и прокатит , там кислорода нет, то у нас - похоже надо чтото другое придумывать.

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(21:01:21 / 27-09-2012)

Натрий не так страшен как можно представить. Про то что его не стоит бросать в воду это факт. Но надо помнить, что натриевый контур несмотря на температуру в 500-600С находится в реакторе под атмосферным давлением. И перекачивается  металл магнитогидродинамическими насосами не имеющими движущихся частей, то-есть довольно безотказными. И если сравнивать опасность натрия и воды при температуре 500С, то натрий как бы ещё безопасней не оказался.

Плюс надо помнить что вода при >800С вообще разлагается на водород и кислород и что бесконтрольная остановка быстрого натриевого реактора не даст такой веселухи как второй блок Фукусимы, где за секунду вырос двухсот метровый ядерно-водородный гриб на остатках реактора.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(21:22:31 / 27-09-2012)

ну тут я не соглашусь. Если контур на воде под давлением - она выльется, ну ошпарит когонить,в худшем случае. попасть внутрь - вобще незя , первый контур под большим давлением. Если поднять историю, разгерметизация 1 контура , редкая - но регулярная авария.  А на натрии ? Достаточно просто разгерметизации и попадания кислорода в первый контур, либо протечки из первого контура натрия, и все - пожар и/или химический взрыв. при 500 градусов натрий сразуже загорится - в любой атмосфере... ну может кроме аргона. А как загорится - температура сразу подскочит ... и даже если аргон + натрий при 500 градусов  - то вообще все с чем он может соприкоснутся должно быть из металла ну может керамика какая ... у меня такое "ощущение" что при такой температуре натрий будет "выковыривать" из бетона углекислоту и вступать с ней в реакцию .....  никакой резины/пласмассы, только хардкор ....   даже не нужна избыточная теплота реактора,  в  самом натрии энергии - просто дохрена, любой окислитель = взрыв-пожар. а для натрия окислитель вся таблица менделеева ...  я леххко могу написать реакцию натрий+огнетушитель....  6Na + CO2 = Na4C + 2Na2O+тепло , с водой - еще хуже , выделится свободный водород(высокотемпературный) = давление =если прорвется в атмосферу = взрыв ..... вобщем мне понятно почему у нас только 1 реактор на натрии (правда скоро будет два ).

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(22:02:30 / 27-09-2012)

Не надо недооценивать опасность воды, при 370С давление водяного пара достигает уже 210атм... если вода вырвется при такой температуре, то мало не покажется.  И после останова водяного реактора нужно несколько суток держать давление, температуру и циркуляцию. Иначе  как минимум можно отправить реактор за пару миллиардов долларов на помойку, достаточно превысить скорость расхолаживания. Как максимум может вовсе случится бэмс, ад и Фукусима как на фото выше. Повторюсь - реакторы на воде обладают крайне опасными характеристиками, Чернобыль и Фукусима именно критические аварии на водяных реакторах.  На быстром реакторе аварии с таким масштабом не просматриваются. Пожар да, но вылет всей активной зоны на водородной тяге в атмосферу? Увольте.

Аватар пользователя Стас78
Стас78(5 лет 10 месяцев)(09:42:48 / 28-09-2012)

Острый пар и вода под большим давление - конкретно неприятные штуки. Фактически, это взрывчатка - разносит все на своём пути.

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 3 месяца)(21:11:38 / 27-09-2012)

Натрий тушат песком, или азотом.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(21:30:19 / 27-09-2012)

Во-первых, не XX тонн натрия - а гораздо меньше... его мало, но крутится он в цикле активная зона - теплообменник довольно быстро - вот в чём фишка.

Во-вторых, тушить его нужно, если чё - газами ингибиторами горения... Так что всё уже придумано.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(21:50:36 / 27-09-2012)

активная зона -  минимум несколько кубометров (если не десятков) основное в ней - теплоноситель. плюс трубопроводы, теплообменники,итд. так что - десятки тонн ,ихмо.

Я не к тому что это не возможно, а к тому что это намного сложнее чем с водой. Совсем другие технологии. Вполне возможно что за пару десятков лет технологию уже отработали. Но , при саморазгоне реактора (по любой причине) с разрушением активной зоны и герметичности последствия будут хуже фукусимских и примерно как в чернобыле. там горел графит, а натрий - хуже. температура кипения 883,15 °C. = закипит при взрыве, доберется к кислороду - взорвется , реагирует - вообще со всеми веществами , кроме тех "которые предназначены для защиты(песок-азот)" тоесть если ибанет - мало никому не покажется. Вобщем свинцово-висмутовые, либо просто свинцовые - намного реальней. Но по ним опыт - тока на АПЛ маломощние реакторы покачто.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(22:11:28 / 27-09-2012)

Да, наверное, вы правы. Натрия нужно действительно не мало... Что-то вот нашёл старую статью у себя, так там написано, что для реактора БН-600 было изготовлено и поставлено 2000 тонн чистого натрия. Не знаю, весь ли он там используется сразу или нет - но число практически фантастическое.

Но ведь работает!!!

Вот ещё подробности:

Основные проектные характеристики реактора БН-600
Тепловая мощность, МВт  = 1470
Размеры корпуса реактора, м:
   диаметр  = 12,8 
   высота    = 12,6 
Общая масса реактора в сборе, без натрия, т  = 3900
Объем натрия, м3:
   в первом контуре    = 820 
   во втором контуре  = 960  
Размеры активной зоны (диаметр х высота), м = 2,06 х 0,75
Количество ТВС активной зоны = 369
Количество твэлов в ТВС активной зоны = 127
Наружный диаметр твэла активной зоны, мм = 6,9
Количество ТВС зоны воспроизводства = 379
Количество твэлов в ТВС зоны воспроизводства = 37
Наружный диаметр твэла зоны воспроизводства, мм = 14,2
Температура натрия первого контура, °С:
   на входе в активную зону     = 380 
   на выходе из активной зоны  = 550  
Температура натрия второго контура, °С:
   на входе в теплообменник       = 320 
   на выходе из теплообменника  = 520 
Максимальный нейтронный поток в активной зоне, 16 Н/см2 х с 0,77 х 10
Коэффициент воспроизводства топлива  = 1,3
Время между перегрузками, сут.  = 150 

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(22:30:57 / 27-09-2012)

для безопасности должен быть какойто резерв - его можно получить только увеличением массы теплоносителя или его теплоемкости.теплоемкость натрия - низкая по сравнению с водой, поэтому по любому массу натрия инжинеры увеличивали. если в реакторе 100 тонн натрия, то если остановится насос надо в 10 раз больше времени чтобы он закипел, как еслибы в реакторе было 10 тонн натрия. А надо до катастрофы нагреть всеголишь от 500 до 880 (точка кипения) при тепловой мощности БН-600  в 600/0,30 = 2 Мвт (грубо) . Цифр нету , да и лень считать , запас 1 час максимум - и это если не будет разгона реактора. (+- километр, цифры - тупо с потолка). Катастрофа - потому что кипящий натрий = резко подскочившее давление газообразного натрия, которое некуда девать -в атмосферу - неззя. ( ппцццц ....)

На ваше дополнение: ну как я и предполагал , 1700 тонн натрия. (намного больше) и 1,5 Гвт тепла (ошибся, ну я и цифры на пальцах брал). Причем видно , что сделали все чтобы не допустить кипения натрия , запас - огромный... (и прально сделали). Можно посчитать , за сколько закипит если остановятся насосы - но мне - лень, верю на слово конструкторам что надежно. :)  Но в случае "фукусимы" ,будет так:  эти 1700 тонн, а по теплоте сгорания это больше чем бензин - тоесть это фактически по масштабам: "поезд с бензином" нагретый до 500 градусов и "атомной печке" в подогреве ... а после взрыва 3 тысячи тонн щелочи накроют ХХ квадратных километров вокруг ... вобщем технология , скажем так явно "дураканеустойчива" покачто.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(23:01:38 / 27-09-2012)

Это опасно только при разрушающих авариях... - которые для любого реактора - это полный пипец. Если просто техническая поломка - то натрий самостоятельно стекает в специально подготовленную для того ёмкость - сделанную так, что б он там гореть не мог, т.е. в данном случае - он не водород, который фиг удержишь, который норовит вырваться повыше да в любую щель.

И как бы не были вы правы - что натрий детям не игрушка, БН-600 проработал около 30 лет, были многочисленные протечки натрия, самая крупная около 1000 литров - и ничего, реактор всё ещё живой... 

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(22:56:03 / 27-09-2012)

Вы заблуждаетесь, потому что не учитываете температуру. При в 20С натрий в стопицот раз опасней воды. При температуре 400С оба компонента сильно не сахар. При температуре около 1000С, которая может быть характерна для аварии на реакторе, кипящий натрий и динамит вообще нервно курят в сторонке глядя на водород-кислородную смесь в которую превращается вода. Ведь что на Чернобыле, что на Фукусиме бахнул образовавшийся из перегретого пара водород . Горящий графит Чернобыля или обломки бетона на Фукусиме это остатки банкета, сначала разворотило водородом реактор и здание, а потом оставшиеся без охлаждения урановые сборки окончательно расплавились и чадили кипящими радиоактивными изотопами йода, стронция, цезия. Думаю именно вода сделала маштабными эти катастрофы. А натрий пусть кипит на здоровье... особенно если в азотной или аргоновой среде.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(23:05:26 / 27-09-2012)

при температуре выше 700 насколько знаю водород-кислород самопроизвольно реагируют , так что при 1000 никакой смеси быть не может.  А чтобы эффективно разложить воду на водород-кислород надо гораздо выше температуру.  А на фукусиме было так: выделяется водород при пароциркониевой реакции. потом когда он накапливается - взрывается с воздухом. Коренное отличие с натрием: в водяных реакторах источник энергии один - уран. В натриевых , плюс к урану при аварии добавляется натрий (химическая энергия, нужна разгерметизация и окислитель , воздух, вода, - любой, и только при аварии) в количестве: если пересчитать в "нефтяном эквиваленте" - то это поезд с бензином. если в тротиловый эквивалент то гдето 5 килотонн. вопросы ? 

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(23:04:29 / 27-09-2012)

Как вы думаете, если сейчас достраивают БН-800, и проектируют БН-1200, на натрии, то, наверное, на то есть свои причины. Им, у росатого - виднее.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(23:38:13 / 27-09-2012)

Ет все описал уже - нефть кончается, уран 235 - тоже. Энергия - нужна. В пещеры - не хочется. Предложите альтернативу сами :) наверное это есть причины. Без причины на натрии точно не делали бы.

Это не к тому что реакторы на быстрых нейтронах вообще не надо делать, а к тому что "на натрии" при условии промышленной (сотни блоков) эксплуатации явно не айс .... всегда найдется дурак/вредитель, и пожалста, плюс к ядерному , еще и химический взрыв с выбросом щелочи. И причем вполне может быть наоборот - сначало химический пожар/взрыв , а потом - изза химического заражения натрием и щелочью хрен быстро локализуешь аварию - и все - активня зона сплавилась :( ихмо это - основная причина того что у нас за 30 лет всего 1 реактор на этой технологии. Риски ....

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(23:41:51 / 27-09-2012)

Понимаю, но БН-800 строят именно для отработки серии, что бы БН-1200 сделать серийным реактором для постройки во многих копиях... такие дела. И мне как-то пофигу, пусть опасно, пусть дважды опасно... но как вы верно заметили - в пещеры не хочется.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(04:52:05 / 28-09-2012)
Господа, я отдельно разберу на максимально доступном и простом уровне преимущества и недостатки основных вариантов реакторов. Вкратце: БН-350 и БН-600 работали вот уже 40 лет, это самая доведенная конструкция, к тому же натриевые машины обкатывали на флоте, на флоте аварии были, я их тоже разберу. Есть свинец (БРЕСТ), есть газовый теплоноситель, но там были только эксперименты, им надо пройти тот же путь, что уже прошел БН. Это - как с торием и плутонием. Натрий не мешает свинцу или гелию. Главное - размножить топливо.
Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(12:39:03 / 28-09-2012)

На флоте в качестве ЖМТ вроде использовали свинец-висмут. 

А с натрием в реакторах с 1959го года работали на БР-5.

ИБР-2, БОР-60 и БН-600 до сих пор работают. Реакторы на натрии в России суммарно  лет 150 наработали где-то.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(13:34:19 / 28-09-2012)

свинец-висмут, свинец, гелий - только за. ихмо надо эти технологии двигать, темболее есть наработки, а на быстрые реакторы переходить все равно придется.

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(23:57:19 / 27-09-2012)

Был ли это паро-цирконий или упавшие в воду обломки активной зоны с температурой значительно выше или всё вместе, фукусимская история к сожалению умалчивает. А тротилово-бензиновый экивалент натрия это извините демагогия. Взорватся может только пар в присутвии окислителя, а окислителю в герметичном реакторе неоткуда взятся, тупые советские инженера зачем-то спроектировали подачу туда аргона. Давление же паров натрия при кипении насколько я понимаю невелико. В случае серьёзной аварии кипящий натрий  будет тупо стекать по стенкам. Потом всё так же тупо застынет.

З.Ы.

Тротиловый эквивалент всего налитого в реактор натрия 5 килотонн?

На Фукусиме по разным прикидкам разом жахнуло от 3 до 6 тонн гремучего газа (в тротиловом эквиваленте).

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(23:44:56 / 27-09-2012)

Да, да, давление насыщенных паров натрия не так уж и высоко, и при его вскипании и испарении - давление нарастает сильно меньше, чем, если бы это внезапно оказалась вскипевшая в трубах вода... а уж вода - в реакторах кипит, чуть ли не каждый день, и ничего... трубы выдерживают, и натрий выдержат.

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(23:56:12 / 27-09-2012)

я даже не сомневаюсь что все штатные и половину нештатных ситуевин просчитали. Я о том что у реакторов "БН-600" - низкая "дуракоустойчивость" , или , если хотите устойчивость к терактам/катастрофам. И именно изза теплоносителя. Сравните натрий-свинец ... Любая "средняя" авария рискует превратится в катастрофу именно изза химических свойств теплоносителя. Не проще ли сменить теплоноситель , пусть и пожертвовав финансово ? В РБМК сначала уран низкообогащенный пихали "по расчету" , а после чернобыля - пересчитали "по безопасности" и стали пихать уран в 1,5 раза более обогащенный. Конечно - он дороже ... зато - не рванет .... Так может лутьше сразу отказатся от дешевых и опасных решений ??? или будем ждать где пизданет ?  

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(00:28:54 / 30-09-2012)

Натрий на реальных реакторах давал течи. Даже пожаров особо не было, не то что взрывов. То есть практика подтвержает возможность использования.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(00:32:03 / 30-09-2012)

Причём бывало даже - из первичного контура... горячий натрий, и ничего - станция работает...

Аватар пользователя jek
jek(5 лет 2 месяца)(00:21:20 / 28-09-2012)

да 1700 тонн натрия + кислород - гдето 5 килотонн (плюс минус 2 килотонны, лень считать, но это на 2-3 порядка больше "водородных" фукусимы) если натрий с водой/органикой - все гораздо хуже , энергия натрия перетечет в водород, натрий замещает водород практически в любых соединениях водорода. дальше - объемный взрыв,как фукусима .......

-----На Фукусиме по разным прикидкам разом жахнуло от 3 до 6 тонн гремучего газа (в тротиловом эквиваленте).

так я о том же ! разница 3 порядка .... достаточно меньше процента натрия пролить на воду/органику - выделится столько же водорода, сколько на фукусиме бабахнуло ...

Аватар пользователя ErrorFF
ErrorFF(5 лет 10 месяцев)(09:49:32 / 28-09-2012)

Взрыв в первом контуре БН-600 это фантастика, там не может оказатся воды или органики. Она может попасть только во второй, но во втором контуре при аварии скорее всего не не будет  и кипящего натрия. Максимум пожар будет, но это будет НЕ ЯДЕРНАЯ авария. На Фукусиме водород выделялся в первом контуре и от полной разгерметизации активной зоны и произошло такое маштабное заражение.  Повторюсь что килотонны натрия это ужас-ужас, но натрий пока не научился самостоятельно превращатся в топливо и окислитель как вода при пароциркониевой реакции или высоких температурах.

http://www.atominfo.ru/newsa/j0881.htm

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 8 месяцев)(16:41:17 / 15-05-2014)

Вы же сами в фукусимском случае описали у водяного реактора ещё один источник энергии — "горение" циркония!

Аватар пользователя Mozgun
Mozgun(5 лет 4 месяца)(18:55:46 / 27-09-2012)

Спасибо камрад.

Жду материалов типа "Я стал как прах и пепел" или "Концерт серотонина под хор сирен"..:)

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(20:38:45 / 27-09-2012)

Хороший материал, есть пара спорных моментов, но в целом убедили - торий не всегда применим, хотя есть проекты с получением ТВЭЛ из облученного карбида тория(углерод используется тяжелый С14), без гамма-активных "высеров", но проект слишком дорогой.

Аватар пользователя Zve_rr
Zve_rr(6 лет 1 день)(20:43:31 / 27-09-2012)

Большое спасибо! Снова заччот! Всегда читаю с огромным интересом. Отдельный респект за юмор)))))

Аватар пользователя magnum
magnum(5 лет 11 месяцев)(09:27:20 / 28-09-2012)

Было же время.

Набор для юных физиков U–238 Atomic Energy Lab от компании A.C. Gilbert Company появился в продаже в 1951 году. В набор юного физика входил не только электроскоп, счетчик Гейгера, книга о ядерной физике и прочие полезные вещи, но и образцы урана–238

В набор Gilbert U–238 Atomic Energy Laboratory входили:

— Радиометр U–239 он же U–239 счетчик Гейгера

— Электроскоп

— Спинтарископ

— Камера Вильсона

— Три источника с низким уровнем излучения:

— Альфа–частицы (Pb–210 и Po–210)

— Бета–частицы (Ru–106)

— Гамма частиц (Zn–65)

— Четыре образца урановых руд

— «Ядерная Сфера», применяющаяся для построения визуальной модели молекул

— Книга «Поиск Уран»

— « атомная энергетика — руководство Гилберта»

— Комикс «Узнай, как Дагвуд расщепил атом»

— 3 батарейки

— и каталог игрушек компании за 1951 год.

Всё это продавалась за 50 тогдашних долларов. В красивом красном чемодане обтянутым под змеиную кожу.

Аватар пользователя Стас78
Стас78(5 лет 10 месяцев)(09:45:36 / 28-09-2012)

Сурово. Я знал только о билетах на исптыания ядерных бомб - продавали вместе с прокатом палаток и темных очков. Народ приезжал посмотреть.

Аватар пользователя Ngin
Ngin(5 лет 11 месяцев)(10:38:06 / 28-09-2012)

Камрад, а напиши статью по ядерный цикл? Чтобы для чайника понятно, с картинками, цифирями и расчетом КПД и энергоэффективности? А то вики и прочие энторнетики либо дают информации совсем минимум, либо убивают напрочь таблицами и формулами. А душа просит чего-то научно-популярного.

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 3 месяца)(16:16:08 / 28-09-2012)

Народ остыньте. Разкаленный натрий реагируют с кислородом со взрывом. С водой также плюс выделяется водород. Массовыми реакторы на житком натрии невозможны.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 8 месяцев)(16:54:18 / 28-09-2012)

Я напишу отдельно о реакторах, давайте тут их не обсуждать. По топливу вопросы есть?

Аватар пользователя tokomak
tokomak(6 лет 1 день)(21:28:08 / 28-09-2012)

Слово знатокам:

Отрывок из статьи: Юрий Багдасаров: о легендах, ртути и натрии

 

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 15.05.2012 

... 

Натрий

Юрий Ервандович, пользуясь случаем, хотелось бы услышать Ваше мнение о натриевом теплоносителе, о его эксплуатационных качествах.

Мы неоднократно выступали в печати по свойствам натрия, сравнивали его с водой, со свинцом-висмутом и другими видами теплоносителей. Сегодня у нас есть огромный опыт работы натриевого оборудования промышленного масштаба.

Что такое промышленный масштаб? Это 200 тысяч часов работы оборудования без капремонта. Мы имеем натриевое оборудование, которое работало в натрии с температурой до 500°C в четырёх реакторах - БР-5, БОР-60, БН-350 и БН-600. Мы сделали сводную таблицу, и оказалось, что по многим узлам промышленный масштаб достигнут.

Да, у натриевого оборудования есть своя специфика. Оно сложно в изготовлении. Но оно отработало и показало промышленные характеристики эксплуатации. Поэтому вопрос об эксплуатационных качествах натрия сегодня уже не стоит. Там всё ясно.

Известно, что натрий имеет два недостатка как химически активный элемент. Первый - он загорается на воздухе, второй - он бурно взаимодействует с водой.

Но возьмём, например, горение на воздухе. Весь опыт, который у нас есть, показал, что горение натрия не является опасным. На БН-600 было 27 течей натрия из оборудования на воздух. В том числе, была течь из трубопровода первого контура, были течи из малых трубопроводов, ведущих к холодным ловушкам, была течь, при которой вылилась тонна натрия.

Предусмотренных проектом штатных средств оказалось достаточно для спокойной и уверенной ликвидации возгораний. Инциденты с течами натрия не повлияли на конструкцию боксов, не повышалась температура бетона, не было существенных выбросов.

В своё время мы внимательно изучили аварию на солнечной станции в Испании. В её конструкции была предусмотрена трубка с натрием, которая шла на воздух. Трубку перекрывал вентиль. Однажды по ошибке или ещё по какой-либо причине вентиль был открыт. Произошло распыление натрия. Он загорелся в распылённом состоянии, а в этом случае он горит гораздо быстрее.

К этому опыту мы отнеслись со всей серьёзностью. Расчётным путём было показано, что в наших быстрых реакторах распыление невозможно даже в случае полного разрыва. Потому что трубопроводы облицованы теплоизоляцией, а сверху неё есть ещё облицовка жестяная или стальная. При разрывах такой системы возникновение распыляющейся струи нереально.

Мы смотрели ситуацию на расчётах. А французы провели большое количество экспериментов на натрии с распылением и даже пошли на определённые переделки боксов реактора "Феникс". Им потребовалось сделать боксы поменьше, ввести технические ухищрения - это долгий разговор.

Мы пока уверены, что в таких переделках нет смысла. Хотя, в принципе, готовы при необходимости провести прямые эксперименты с разрывами труб и оценкой коэффициента усиления, который может быть при распылении натрия.

Мы можем сделать такие эксперименты, но не видим в них смысла. Весь практический опыт ни разу не дал распылённого натрия. Я назвал 27 течей на БН-600, но были течи и на других наших реакторах. Нигде не было распыления. Исходя из этого, мы считаем, что распылённые пожары рассматривать в реальной системе не стоит.

После Фукусимы все будут спрашивать - загорится натрий, весь выгорит, останется топливо в реакторе без охлаждения…

Если по фукусимскому сценарию, то сначала реактор останется без охлаждения. Реакторы у нас корпусные, имеют кожуха, в реакторах очень хорошая теплопроводящая среда натрия. Натрия много, и если мы смоделируем фукусимскую ситуацию на БН-600, то увидим, что температура корпуса у него поднимется до 600°C примерно за пять часов. Причём топливо ещё ничего не почувствует.

Понимаете, что это такое? Это пять часов запаса. Если к этому прибавить вторые контура (натриевые), в которых есть естественная циркуляция, то запас ещё вырастет. Кроме того, мы имеем возможность частично охлаждать за счёт перепада давления между деаэратором и парогенератором.

В целом разгерметизация корпуса реактора возможна при росте температуры выше 800°С, а это может произойти через примерно 10 часов. Главное при этом - сохранение на блоке нормальной радиационной обстановки в течение многих часов после начала аварии, что обеспечивает спокойное обсуждение и принятие персоналом необходимых мер по управлению процессом.

Есть ещё одно обстоятельство. На БН-350 были проведены прямые эксперименты - что будет, если отводить тепло только через поверхность трубопроводов в воздух за счёт естественной конвекции. На этом реакторе мы не могли сделать системы расхолаживания соответствующим современным нормам (которые были введены после начала эксплуатации). Поэтому мы провели такой эксперимент - предположили, что таких систем нет вообще, а есть только теплоотвод в воздух.

В результате получилось, что вместо 1000 МВт(тепловых) мы сможем спокойно работать на 400 МВт. Всё остаточное тепловыделение от такого уровня мощности может быть выброшено в воздух за счёт естественной циркуляции в натриевых контурах и конвекции воздуха. Вот что такое натриевый реактор!

Мы правильно поняли? Имеется в виду не 400 МВт(тепловых), а остаточное тепловыделение при таком уровне мощности?

Да, именно так. В результате было принято решение - последнее время перед окончательной остановкой реактор БН-350 работал на 400 МВт (тепловых) без переделок в системе.

О производстве натриевого теплоносителя много разговоров, что его больше нет.

Никаких технологических сложностей в производстве натрия для реакторов не существует. Другое дело, что само производство может закрыться или перепрофилироваться. К сожалению, сегодня в России именно такая ситуация. Поэтому для БН-800 рассматривались варианты покупки натрия в Китае или Франции. У французов сохранено производство и есть запасы натрия.

Что касается своего производства, то восстановить его несложно, было бы желание.

Мы знаем о предложениях сконструировать быстрый реактор с новым теплоносителем. Например, сделать теплоноситель "натрий-свинец", то есть, добавить в натрий какой-то процент свинца. Такой теплоноситель сохранит все плюсы натрия, но гореть не будет.

Конечно, мысли такие есть, работают люди, получают результаты. Но меня интересует главное - коррозионная активность такой среды. Совершенно непонятно, что будет с коррозией, если в натрий добавить хотя бы 1-2% свинца. Нужны многолетние исследования.

А моё личное мнение - натрий портить нельзя ничем!

К натрию есть претензия, что он не может обеспечить высокотемпературное тепло.

Почему? У нас есть проработки с закритическими параметрами. Просто реальной задачи такой перед нами пока не ставится. Для начала нужно качественно переработать третий (ненатриевый) контур, и только потом идти с вопросами к нам.

Спасибо, Юрий Ервандович, за интересное интервью для электронного издания AtomInfo.Ru. 

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...