6-10 октября 2014 года в Обнинске в ГНЦ РФ-ФЭИ прошла XXIV Российская конференция по ускорителям заряженных частиц "RuРАС-2014".
В кулуарах мероприятия на вопросы электронного издания AtomInfo.Ru ответил академик Сергей ИВАНОВ, заместитель директора ГНЦ Институт физики высоких энергий НИЦ "Курчатовский институт" (ИФВЭ, Протвино) и председатель программного комитета конференции.
- Сергей Владиславович, вопрос по поводу прикладного применения ускорительных технологий. В последние годы много говорится о ADS-системах - системах, в которых работой подкритического реактора управляет ускоритель.
- Конечно, это очень интересная тема. Первыми обращаются к ней, чаще всего, реакторщики, которые хорошо понимают все выгоды такого режима работы с точки зрения безопасности и возможности использования альтернативных топливных циклов.
Действительно, в этом случае мы имеем подкритический реактор и исключаем саму возможность аварии разгонного типа. При необходимости можно просто выключить внешнюю подпитку драйверным пучком от протонного ускорителя, и цепная реакция деления останавливается.
Но вы должны понимать, что этой идее нужно пройти долгий путь до внедрения. Вопросов множество - от нейтронно-физических констант для таких энергий до стендовой проверки ключевых технологических систем и технологий. Причём это должна быть экспериментальная работа в "реальном секторе" физики, то есть, с релятивистскими пучками заряженных частиц.
Теперь выскажу свою точку зрения как специалиста по ускорителям. На современном этапе развития нашего направления науки и техники сделать такую систему, пригодную для промышленного использования, будет чрезвычайно тяжело.
Потребуются ГэВ-ные пучки протонов мегаваттного (и выше) уровня мощности, работающие в непрерывном режиме, и доступность такого пучка должна быть очень высокой. Теперь представьте себе, что подобный линейный ускоритель - драйвер промышленной ADS системы - является примерно 800-метровой установкой!
Вы получаете большой линейный объект, набитый сложным и разнородным оборудованием, причём его системы функционируют по принципу перемножения - отказ на какой-то одной подсистеме означает ноль пучка на выходе из ускорителя. А длительный пропуск пучка для вас будет означать аварийную остановку подкритического реактора со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Проекты такого типа в мире есть. Но пока все они исследовательские, предназначенные для проверки основных принципов и отработки ключевых технологий. До промышленного внедрения ADS-систем ещё очень далеко.
Безусловно, двигаться в направлении создания новых ускорителей мощных и интенсивных пучков имеет смысл, и не только с точки зрения ADS-систем. Мы в Протвино работаем над проектными предложениями в этом направлении.
Рассчитывать придётся на собственные силы, на силы промышленности нашей страны, потому что подобные ускорители близки к установкам двойного применения, и в случае широкого использования международной кооперации будет высокой угроза внезапно попасть под санкции и эмбарго. То есть, мощные ускорители прикладного назначения нужно обязательно делать на базе отечественного оборудования.
Действующий ускоритель - это синтез комплекса взаимодействующих технологий. Заниматься проектами на основе ускорителей заряженных частиц надо, в том числе, из-за их мультипликативного эффекта.
Развитие ускорительных технологий подтягивает за собой большой куст смежных направлений науки и техники, требует подготовки квалифицированных кадров инженеров и исследователей. Обратное утверждение тоже верно - если мы не поднимем все нужные направления, то и больших успехов в ускорительной технике и технологии не добьёмся.
- Спасибо, Сергей Владиславович, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.
Вывод: технология непростая, проблем решить еще много, исследований и инвестиций в новые технологические производства предстоит много. Т.е. до промышленных образцов - десяток-другой лет.
Комментарии
Острецов, второе имя Петрика
И какое отношение Острецов имеет к ускорителям ? Пропагандируемый им ускоритель на обратной волне - это ускоритель А. Богомолова, вообще-то...
Уточните ваш тезис. Ибо его вторая часть явно отвечает на вопрос из первой части.
Угумс... плагиат налицо!
Пропагандируемый им ускоритель на обратной волне - это ускоритель А. Богомолова...
Скажите, пожалуйста, Вам идея Острецова представляется реалистичной?
Этой идее много-много лет (наверное, с 60-х годов история идёт), и она (идея подкритического реактора с внешним источником нейтронов) принадлежит не Острецову. Он просто эту идею активно пропагандирует, используя не совсем честные методы (типа того, что уран через несколько лет кончится, и что подкритический реактор сделать - раз плюнуть, только враги народа не дают). Сама по себе идея мне представляется реалистической, но вовсе не такой простой и быстрой в реализации.
Даааа. Похоже с термоядом затык выходит, раз регулярно поднимаются темы про холодный синтез, ториевую энергетику и такую, вот, экзотику.
А так хотелось мирный атом в каждый дом.
Кстати, ADS системы в чем-то похожи на термоядерные реакторы - к некому высокотемпературному ядерному объекту добавляем сложностей в виде ускорителей, магнитов и т.п.
Принципиальный вопрос - "идея Острецова" - это не ADS, а "ядерная релятивистская технология". Классический ADS - работает с пучками на порядок меньших энергий, а тут надежда, что именно работа на релятивистских энергия дает новые бонусы.
Этот вопрос я копал, и считаю, что бонусов там нет, одни проблемы. Надо бы более развернуто как-нибудь написать.
Да, и "двойное назначение" мощных нейтронных источников - фантазии воспаленного мозга, достаточно вспомнить длину пробега нейтрона в воздухе.
>достаточно вспомнить длину пробега нейтрона в воздухе.
Насколько я помню научпоп-материалы про нейтронную бомбу, длина пробега нейтронов высоких энергий - более километра, чем вам не оружейные технологии?
http://glav.su/members/1517/messages/1420-offset/
В таком случае 1-3 км - это гамма?
И кстати, если (теоретически) сделать пучок мощностью в сотни Мэв, то о пучковом оружии всё же можно говорить?
Даже релятивистские нейтроны тут особо не помогут... А самое печальное - даже попадание пучком нейтронов по реактору - не даст ожидаемого эффекта его взрыва. Реактор просто однократно энергию нейтронов усилит в 20 раз и все, никакого разгона и взрыва. Даже если мегаджоуль энергии поглатится - лишние 20 МДж реактор и не заметит...
А источников коллимированных пучков гамма-излучения, тем более с приемлимым КПД не придумано.
> а тут надежда, что именно работа на релятивистских энергия дает новые бонусы.
Да, помню, это было у Острецова одним из тезисов.
Ему возражают, мол любой реактор на авианосце окружён мощной защитой, а он говорит, что энергия частиц в пучке - много Гэв и, взаимодействуя с веществом, один влетающий протон даёт сотни частиц.
Выглядит это так, что при контакте с плотным веществом пучок не только не ослабляется но в первое время только усиливается, если считать количество частиц способных активировать ядра.
До сих пор любопытно, есть ли такие расчёты, сколько метров защиты мог бы пройти пучок из ускорителя Богомолова (если бы такой ускоритель существовал)
Я пожалуй повторю свое высказывание про альтернативные источники энергии - переход на них возможен только при войне/глобальном катаклизме, когда будет ситуация или делаем/проверяем работоспособность и выживаем или писец полярный и полный
по другому смена энергоуклада не происходит в принципе
К сожалению чтобы взять у природы какие-то блага, нужно чтобы они у природы были.
Уверен, что множество народов находилось в ситуации "выживаем или писец полярный и полный", полностью выкладывались чтобы придумать что-то новое и погибали, не оставив о себе следа.
В вашем же рассуждении вы воспроизводите ошибку выжившего