• Zero tolerance mode in effect!

Ядерная энергетика и ядерная безопасность

Секунда... может я не правильно понял договор... Русские должны были переработать и свой и американский плутоний? нет?
Нет. Американцы строят свой завод у себя (см. Savannah River). Точнее, им строят французы. Эти же французы надеялись, что русские отдадут им свой плутоний на переработку (купить завод по производству MOX у русских в те голодные годы денег не было).
 
Нет. Американцы строят свой завод у себя (см. Savannah River). Точнее, им строят французы. Эти же французы надеялись, что русские отдадут им свой плутоний на переработку (купить завод по производству MOX у русских в те голодные годы денег не было).
о как... ок... я почему то подумал что американцы завод строят только для того что бы топливные сборки делать, и пихать их в русские реакторы... а американцы их в свои PWR собирались укладывать? завод вроде ведь только топливные элементы делает, реактора там нет?
 
о как... ок... я почему то подумал что американцы завод строят только для того что бы топливные сборки делать, и пихать их в русские реакторы... а американцы их в свои PWR собирались укладывать? завод вроде ведь только топливные элементы делает, реактора там нет?
Оружейных реакторов в Savannah River Site сейчас больше не осталось, а никаких других вроде и не планировалось, ни быстрых, ни тепловых.

Вообще американцы эксперименты с быстрыми реакторами закончили в конце прошлого века, ибо невыгодны они в энергетике. А цели нарабатывать еще плутоний у американцев уже не было.

У американцев много водяных PWR, именно на них и собираются утилизировать лишний плутоний, утилизировать в виде твэлов MOX, по французской технологии, освоенной французами в 1990-х годах. Эти твэлы и должен выпускать новый завод на площадке Savannah River.

У русских твэлы MOX должен был освоить Железногорск (ГХК). Отгадывать французские ноу-хау по производству таких твэлов для тепловых PWR русские не стали, попытались решить задачу попроще - сделать твэлы для своего реактора на быстрых нейтронах. Но даже такая задача оказалась сложновата, и свежепостроенный реактор БР-800 пришлось перед пуском срочно переделывать обратно под высокообогащенный уран (быстрые реакторы на уране русские делать умели раньше).

Сейчас ГКХ постепенно MOX осваивает, но пытается заставить эксплутационщиков экспериментировать с разными вариантами MOX (похоже таблетки у ГКХ плохо получаются, пытаются обойтись молотым порошком оксидов). В результате компоновка активной зоны в русском БН-800 похожа на фильм ужасов, я не понимаю, как эксплутационщики там выживают, пытаясь выравнивать распределение энерговыделения без дросселей. И гарантирую, что на такие "мелочи", как натриевый пустотный эффект реактивности - там уже никто не смотрит в этом ужасе экспериментаторства на промышленной двухгигаватной (по тепловой) установке. Чернобыль ничему не научил, русские верны своим традициям, пропустили все сроки, потом доложили правительству и народу об успехе, а сейчас втихаря доводят технологию на живом промобъекте.
 
русские верны своим традициям, пропустили все сроки, потом доложили правительству и народу об успехе
Железногорск первые МОХ-твэлы выдал в сентябре 2015го, год назад... Правда у нас еще есть Северск со своим нитридным топливом, куда тоже можно пихать плутоний (пару таких испытывали в прошлом году на БН-600) - но это вовсе не вышло из стадии экспериментов...
 
Железногорск первые МОХ-твэлы выдал в сентябре 2015го, год назад...
А пускать реактор начали в конце 2013.
Правда у нас еще есть Северск со своим нитридным топливом, куда тоже можно пихать плутоний (пару таких испытывали в прошлом году на БН-600) - но это вовсе не вышло из стадии экспериментов...
А сейчас загрузка MOX вообще вроде от еще одного конкурента ГКХ, от ПО «МАЯК». И это при том, что обещано было 620 дней топливного цикла.
 
Серьезно? А ссылок нет? Не знал что они МОХ-топливом занялись...
Сейчас поищу.

Перспективы развития активной зоны реактора БН-800
Васильев Б.А., Фаракшин М.Р., Белов С.Б., Кузнецов А.Е.
Поскольку вопрос об организации работ по созданию производства смешанного оксидного (МОКС) топлива был решен с некоторым запозданием по отношению к планированию работ по сооружению реактора БН-800, начальная топливная загрузка для реактора БН-800 сформирована, в основном, из уранового оксидного топлива, и лишь часть ТВС (16% от общего количества) содержит МОКС-топливо, изготовленное на опытных производствах ПО «МАЯК» и АО «ГНЦ НИИАР»

Замечу, что у ПО «МАЯК» не промышленное производство MOX, а кустарное - не пытались вытеснить ГХК, а спасали ситуацию (предполагаю, чтобы американцам хотели хоть что-то продемонстрировать).

А порошковый вариант (заведомо хуже таблеток) - идея родом из 70х, реализованная в опытном производстве в НИИАР. Суть ее в том, что делать таблетки из экстракта высокофонового ОЯТ сложно - надо хорошо чистить, размещать сложную печь и пресс в горячих камерах. НИИАРовцы (вроде они) предложили порошок диоксида плутония-урана просто виброутрамбовывать в твэлы, заодно еще и проблемы с растрескиванием/распуханием решаются.

Только такое топливо невозможно эксплуатировать в длинных кампаниях с высокими выгораниями - слишком плохо держит продукты деления. Оно больше подходит для исследовательских реакторов с высокими полями и небольшими выгораниями.
 
Так у БН-800 даже без бланкетов коэффициент воспроизводства почти положительный... А уж с бланкетами - это просто реактор-размножитель... Куды плутоний-то девать будем?

В этом то весь и цимес! БН-800 и завод по производсту MOX-топлива для него сразу строился с двойной целью. Первая - выполнение договора по уничтожению оружейного плутония. А вот вторая - более интересная: это отработка всех ключевых технологий по замкнутому топливному ядерному циклу, то есть - по вовлечению в топливный баланс ядерной энергетики отвалов урана-238 через производство из урана-238 плутония на быстрых реакторах-размножителях. Запасы дешевого урана постепенно подходят к концу и тот, кто к исчерпанию дешевого природного урана будет владеть замкнутым ядерным циклом, получит нехилое преимущество над остальными.

В текущей конфигурации БН-800 коэффициент воспроизводства плутония ниже единицы, но как стенд для отработки всех ключевых технологий ЗЯТЦ он подходит идеально, ибо под это и строился. Следующий за ним БН-1200 будет уже реактором-размножителем. Плюс неизвестно, какой в уже построенный БН-800 модернизационный потенциал заложили. Возможно что и его можно бридерами оборудовать и превратить в размножитель, впрочем тут не поручусь, ибо чтоб об этом судить, надо точно знать, в каком виде БН-800 построен и оставлено ли там место под бридеры.

Производство плутония под оружейные программы пока малоинтересно, но вот ЗЯТЦ - это очень вкусная фишка и эта цель стоит того, чтоб на нее потратиться.
 
БН-800 и завод по производсту MOX-топлива для него сразу строился с двойной целью. Первая - выполнение договора по уничтожению оружейного плутония. А вот вторая - более интересная: это отработка всех ключевых технологий по замкнутому топливному ядерному циклу, то есть - по вовлечению в топливный баланс ядерной энергетики отвалов урана-238 через производство из урана-238 плутония на быстрых реакторах-размножителях.
Есть бааальшое подозрение, что первая цель была чисто декларативной... И от договора пришлось отказаться просто потому, что мы его и не собирадись выполнять... А шуму-то... Ну хреново подходит реактор на быстрых нейтронах для утилизации плутония... Обычный ВВЭР с некоторыми доработками - для уничтожения оружейного плутония пригоден куда лучше... А вот про ЗЯТЦ - верю, для этого реакторы на быстрых нейтронах отлично подходят...
 
Возможно что и его можно бридерами оборудовать и превратить в размножитель, впрочем тут не поручусь, ибо чтоб об этом судить, надо точно знать, в каком виде БН-800 построен и оставлено ли там место под бридеры.
Они изначально были в проект заложены. Для целей утилизации плутония их заменили стальными болванками, но теперь вот ничто не мешает их заменить на бридеры...
 
Не пояснено. Энергетики вообще профита от отказа переработать избыточный плутоний в топливо не могут получить, ведь плутоний так и будет дальше храниться, в режиме "собака на сене".

Читай выше. Российская энергетика в любом случае получает профит, т.к. БН-800 в любом случае будет использован для отработки сжигания плутония и МОКС-топлива. Не в рамках договора, так в рамках программы "Прорыв", той самой самой программы по замыканию ядерного топливного цикла. Профит от разрыва договора в том, что теперь на быстрых реакторах можно отрабатывать не только сжигание плутония, но и его воспроизводство.

В принципе увы не пояснено, смогли ли за 30 лет российские атомщики решить для натриевого теплоносителя критичный вопрос - положительный коэффициент реактивности в случае ЧП.

Нет такого понятия, как положительный коэффициент реактивности при ЧП. По чем конкретно в БНах положительный коэффициент реактивности? По пару, как на РБМК, никак быть не может. Теплоноситель в БНе вскипит при более чем 2000 градусах, когда активная зона уже давно сплавится. Ну и положительный коэффициент реактивности не является смертельным недостатком, а является просто особенностью физики конкретного реактора, которую надо учитывать. Положительный коэффициент по пару кроме РБМК имеют, например, все канальные реакторы с твердым замедлителем: промышленные реакторы в Хэнфорде, наши АДЭ и ЭГП. так же положительный паровой коэффициент имеют CANDU и даже водно-водяные реакторы PWR/ВВЭР, если теплоноситель насыщен бором. Реакторы BWR, не удивлюсь если PWR/ВВЭР, имеют мощный положительный коэффициент реактивности по расходу теплоносителя через активную зону. Просто увеличением прокачки воды через реактор можно поднять его мощность вдвое вообще не трогая стержни управления.

Вот здесь можно скачать симулятор кипящего водно-водяного реактора и пощупать, что это такое

http://getintopc.com/softwares/simulators/boiling-water-reactor-nuclear-simulator-free-download/

А заодно и убедиться, что даже управление упрощенной моделью водно-водяного кипящего реактора, отражающей основные ньюансые его физики, - дело непростое и он не вполне управляющих стрежней слушается, подчиняясь разнообразным эффектам реактивности.

Судя по контексту, ты так коряво натриевый пустотный эффект реактивности назвал, то есть изменение реактивности при потере натриевого теплоносителя из активной зоны. Его еще на БН-600 удалось уменьшить до небольших положительных значений уменьшить загрузкой активной зоны топливом разного обогащения, а на БН-800, благодаря измененной геометрии активной зоны, этот эффект вообще околонулевой

http://mntk.rosenergoatom.ru/mediafiles/u/files/2014/Plenar/Nosov_YU.V..pdf

Вообще основные проблемы эксплуатации быстрых реакторов с натриевым теплоносителем у нас были решены в 90ые годы. С 2000ого года не было ни одного аварийного останова БН-600 и ни одного серьезного инцидента с натрием или радиацией.

А здесь КБ вообще всю жизнь только реакторы для АПЛ делал, их беспокоиться за гражданскую безопасность не учили.

Атомные ледоколы с установками КБ Африкантова гражданскими эксплуатируются. Серьезные инциденты были только на "Ленине", где реактор первого поколения стоял. Равно как и на АПЛ где-то с третьего поколения реакторов ни одного серьезного инцидента с ними не было. причем я бы еще поспорил, где уровень персонала и, соответственно, требования к управляемости и безопасности выше: у военных или у гражданских. Дятлов, устроивший аварию на ЧАЭС, пришел с военной промышленности, где раньше вводом в эксплуатацию лодочных реакторов занимался.

Ну и реакторами на быстрых нейтронах КБ Африкантова уже более 50ти лет занимается. Вряд ли вы найдете в мире другую фирму, где бы такой опят по этим реакторам накоплен был
http://www.okbm.nnov.ru/reactors#bn
 
А вот про ЗЯТЦ - верю, для этого реакторы на быстрых нейтронах отлично подходят...
Здесь стоит отделить маркетинг от инжиниринга. Что есть ЗЯТЦ? Переработка ОЯТ для повторного использования. Любой оружейный реактор так работает - загрузили свежий уран, запустили реакцию на месяц, трансмутацией чуть плутония наработали, топливо выгрузили, PUREX, плутоний отделили, оставшееся топливо снова в реактор. И так по шесть-восемь раз. Причем для трансмутации U238 в плутоний высокой энергии нейтрона не требуется, реактор можно обычный графитовый или тяжеловодный, т.е. на тепловых нейтронах.

Поэтому можно считать, что любая страна, производившая плутоний и овладевшая PUREX - обладала ЗЯТП.

Вообще быстрые нейтроны критичны для производства очень небольшого количества элементов, типа бесполезного U232. Здесь есть путанница, путают реакцию распада U238 (где нужны именно очень быстрые нейтроны, более 10 МэВ) и реакцию трансмутации, захвата нейтрона ядром U238, которая в конечном итоге породит плутоний (где нейтроны должны иметь как раз невысокую энергию, менее 0.1 МэВ).

Поэтому во всех "быстрых" реакторах есть замедлитель. Его вводят прямо в состав топлива, углерод в карбиде, кислород в оксиде.

А почему тогда размножители называют "на быстрых нейтронах"? Идея размножителя - мощное нейтронное поле, здесь нужно породить максимальное количество нейтронов, ведь именно нейтрон нужен для трансмутации. Если U235 делится медленным тепловым нейтроном, то при распаде выйдет 2, один можем потратить на трансмутацию. А если U235 делится быстрым нейтроном (здесь вероятность деления резко, в 500 раз снижается, но она ненулевая) - то вылетит три нейтрона. Два можем потратить на трансмутацию, размножитель эффективней вдвое. С плутонием аналогично, только он нейтронов поболее выдает, при делении тепловым вернет три, при делении быстрым - может и пять-шесть нейтронов выдать.
 
Поэтому можно считать, что любая страна, производившая плутоний и овладевшая PUREX - обладала ЗЯТП.

"Опять двойка" (c)
В российском понимании ЗЯТЦ это не просто рефабрикация ядерного топлива, а использование урана-238 в ядерной энергетике. Именно это - главная и вожделенная цель. В добываемом природном уране урана-235 всего 0,7%. Современная ядерная энергетика может использовать только его. Все остальное - бесполезный отброс. Нам надо именно научиться строить реакторы-размножители, имеющие коэффициент воспроизводства по плутонию больше единицы, и использовать произведенный на них из урана-238 плутоний в топливе. Вот тогда можно сказать что мы овладели ЗЯТЦ, то есть - научились использовать в энергетике весь уран, а не только сливки в виде урана--235. Получение оружейного плутония в нынешнем виде не решает задачу ЗЯТЦ. У используемых в оружейных программах дейтериевых и графитовых реакторов коэффициент воспроизводства делящихся материалов меньше единицы. То есть плутоний то мы прозводим, но урана-235 сжигаем больше, чем получаем нового топлива. А надо сделать так, чтоб на сожженный уран-235, который нам уже никто обратно не вернет, мы получили еще больше, чем сожгли, ядер плутония. Вот это - и есть главная задача, и для этого и нужны именно быстрые реакторы.

Поэтому во всех "быстрых" реакторах есть замедлитель. Его вводят прямо в состав топлива, углерод в карбиде, кислород в оксиде.

Ну тебе еще в топике про ядерную бомбу заметили, что нейтронную физику ты не понимаешь :) Погугли, что такое длина замедления, тогда поймешь, почему в топливной таблетке нормального замедления не достигнешь. Замедлителем надо бланкет заливать, а не топливные таблетки в активной зоне бодяжить. Смысл именно в том, чтоб топливная зона делилась быстрыми нейтронами и количество нейтронов на деление было максимально. А уж в зоне воспроизводства, в бланкете с ураном-238, нейтроны можно и замедлить для лучшего поглощения.
 
Есть бааальшое подозрение, что первая цель была чисто декларативной...

Почему декларативной? Если б американцы не сорвали договор, мы бы его и выполнили и сожгли бы на БН-800 оружейный плутоний. Мы и так в любом случае будем использовать на БН-800 смешанное уран-плутониевое топливо. Просто выполнение договора с американцами - не основная задача этого реактора. Основная - замкнутый ядерный топливный цикл.

Ну и в любом случае на БНах у нас самый богатый опыт по использованию оксидного топлива. Только если раньше это были таблетки из оксида урана, то теперь будут смешанные, из оксидов урана и плутония.

И от договора пришлось отказаться просто потому, что мы его и не собирадись выполнять...

У нас реактор построен, топливный завод - тоже. В отличие от американцев, мы были полностью готовы к выполнению договора. Если б американцы не сорвали со своей стороны выполнение договора по причине полного развала своей ядерной промышленности и не накуролесили во внешней политике, то этот договор был бы выполнен. Ну а на нет - и суда нет. Если американцы договор со своей стороны не выполняют, то мы-то зачем должны?
 
У американцев после холодной войны навязчивая идея - снизить количество оружейного плутония на планете. Свое производство они прекратили сразу после распада СССР (произведя плутония вдвое меньше советов), и все время давили на Россию, чтобы она также прекратила производство.

Американцы планировали оставить себе в стратегические запасы порядка 8 т. И 34 т утилизировать в энергетике. Симметрично требовали и от России.

Ну так кто ж им виноват? Пусть бы и делали реактор-выжигатель и МОКС-топливо как положено, а не мутили с разбавлением и захоронением. Американцы сами сорвали выгодный им договор из-за неспособности вовремя построить инфраструктуру под него, в отличие от "страны-бензоколонки", которая все, что нужно для сжигания оружейного плутония построила.

Русские же плутоний умели только в реакторы своих подлодок загружать.

Ну вот. Опять пошел бред. Советские и российские лодочные реакторы используют уран с обогащением 20-45% никакого плутония в реакторы АПЛ никогда не грузили. Да и смысл был это делать, если у нас была эффективная технология обогащения урана? Для нас плутониевые АЗ были дороже, чем АЗ даже из оружейного урана. Почитайте на досуге:

http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=798
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=print&sid=1813

Причем топливные сборки для таких реакторов производили кустарно, на коленке.

Вот прям сидели и пили напильником на коленке детали из плутония. Ну ты сказочник :)

Получались одноразовые сборки и одноразовые реакторы, практически все попытки заменить топливо там заканчивались консервацией АПЛ с аварийно заглушенным реактором.

Как это? Реактор аварийно глушили после неудачной загрузки топлива? Вы вообще-то в курсе, что на корпусных реакторах топливо перегружают только после полной остановки и снятия крыщки корпуса реактора? :)
Да и вообще за всю историю атомного флота у нас в стране было произведено более 1000 перезарядок реакторов
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=1959
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=print&sid=3152

Даже в свои быстрые реакторы БН россияне грузили высокообогащенный уран, плутоний в БН-800 учатся миксовать до сих пор.

В активной зоне БН-800 на сегодня загружено около 20% сборок с МОКС топливом
http://www.rosenergoatom.ru/journalist/news/e6e3de804bfb3d3680ffe1d2015804d4

Сам реактор с августа 2016ого работает на 100% мощности. Так что "до сих пор учатся" - не совсем верное выражение. МОКС топливо уже работает в российском реакторе.
Смысла же совать МОКС в ранние БН особого не было. МОКС топливо для нас имеет смысл только при ЗЯТЦ, а для него в свою очередь нужны реакторы размножители. БН-350 и БН-600 были маловаты, чтоб на них можно было бы отработать размножение топлива. А вот на БН-800 как раз и начнут. Французы и прочие с МОКС мутили главным образом потому что у них технологии обогащения урана слабее наших. Поэтому ту эффективность использования добытого природного урана в энергетике, которую мы имеем за счет передового обогащения французы пытались дожать с помощью МОКС. Но МОКС без реакторов-размножителей в любом случае лишь немного увеличивает долю используемого урана в энергетике, но все равно не позволяет сжечь его весь.

Ядерная реакция на быстрых нейтронах имеет очень низкое сечение, менее 2 барн. Поэтому такой реактор требует высокообогащенного (читай супердорогого) топлива.

Ну мы ж не американцы с их архаичной диффузионной технологией обогащения урана. Для нас уран с обогащением до 27%, который используется в БНах не особо то и дорог. В целом считается что топливо БНов на 40% дороже обычного. МОКС-топливо на этапе отработки дороже втрое.

И экономически выгоден он лишь в случае размножителя, когда этот реактор кроме тепла (электроэнергии) производит плутоний. Или когда у вас накопились огромные запасы бесплатного высокообогащенного плутония от ваших милитаристов (или же вы начали переработку отходов).


Вангую что, набив шишек, они придут к тому же выводу, что и развитые США, Франция и Британия, баловавшиеся быстрыми нейтронами лет тридцать назад - при всех достоинствах MOX, масштабную быструю энергетику нужно выстраивать на металлическом топливе.

Что за бред? Наоборот даже на обычных реакторах давно перешли с металла на оксидное топливо. Дело не в неумении перерабатывать до плутоний или уран до металла, а в том, что тепловыделяющие таблетки из оксида просто удобнее и безопаснее: оксиды более тугоплавки, не подвержены коррозии и меньше растворяются в воде в случае аварии с нарушением целостности оболочек.
 
Если б американцы не сорвали со своей стороны выполнение договора по причине полного развала своей ядерной промышленности
Чушь то не мели, моя прелесть... Завод им AREVA строила, которая на этом МОКС топливе целую стаю собак съела. Да вот подзатянули дело французы... А наши мало, что собрались жечь плутоний в реакторе-размножителе, так еще и топливо это делать толком не научились... ТВЭЛы с виброуплотненным порошком вместо "таблеток"- это мала-мала ненормально, тебе не кажется?
и не накуролесили во внешней политике,
Так это американцы оккупировали Крым, полезли в Донбасс и пересрались практически со всем миром? Ну охренеть...
 
В «Росатоме» сообщили о назначении нового гендиректора:
https://lenta.ru/news/2016/10/05/rosatom_gendir/

Путин назначил нового главу «Росатома»:
https://lenta.ru/news/2016/10/05/rosatom_lihachev/

РФ прекратила научное сотрудничество с США по мирному атому:
http://mignews.com/news/politic/051016_214231_27482.html
https://lenta.ru/news/2016/10/05/sotrudnichestvo/

МИД России назвал условие возобновления соглашения с США в ядерной сфере:
https://lenta.ru/news/2016/10/05/mid/

Госдеп назвал трагедией прекращение сотрудничества с Россией в ядерной сфере:
https://lenta.ru/news/2016/10/05/toner/


Срок эксплуатации Кольской АЭС продлят для обеспечения проектов развития Арктики:
https://lenta.ru/news/2016/10/05/atom/
 
Чушь то не мели, моя прелесть... Завод им AREVA строила, которая на этом МОКС топливе целую стаю собак съела.

Так про то и говорю, что у американцев их атомная промышленность в удручающем состоянии и сама нихрена не может. Да и французы как-то не особо им помогли.

А наши мало, что собрались жечь плутоний в реакторе-размножителе

Без бланкетов БН - не размножитель. Даже наоборот - в быстром реакторе достижима большая глубина выгорания плутония.

так еще и топливо это делать толком не научились... ТВЭЛы с виброуплотненным порошком вместо "таблеток"- это мала-мала ненормально, тебе не кажется?

Кто это сказал? Келлер? Так у него вон атомная бомба на тепловых нейтронах взрывается и ВВЭРы не могут на мощности ниже 100% работать. Почитайте хоть вот эту подборку что-ли, чтоб не делать безапелляционных суждений

http://www.atominfo.ru/index_vibrofuel.htm

И у виброуплотенного и у таблеточного топлива есть свои минусы и плюсы. Поэтому оба вида топлива попробут в реакторе и сравнят, что лучше. Виброуплотненное топливо успело первым, поэтому оно и пошло в первую загрузку.

Кроме того с таблеточным топливом есть ньюанс: его ГХК собирается делать из реакторного плутония извлеченного из ОЯТ от ВВЭР-440, что не вписывалось в рамки договора. Возможно, что причина именно в этом: просто придерживали производство и загрузку такого топлива в реакторы до разрыва договора.
 
Назад
Сверху Снизу