37,8
рейтинг
24 мая 2013 в 07:15

Реакторы на быстрых нейтронах — вот надежда человечества!

В предыдущих статьях — мы выяснили, что ни солнечная энергетика не сможет удовлетворить потребности человечества (из-за быстрого выхода из строя аккумуляторов и их стоимости), ни термоядерная (т.к. даже после достижения на экспериментальных реакторах положительного выхода энергии — остается фантастическое количество проблем на пути коммерческого использования). Что же остается?

Уже не первую сотню лет, не смотря на весь прогресс человечества, основной объем электроэнергии получается от банального сжигания угля (который до сих пор является источником энергии для 40.7% генерирующих мощностей в мире), газа (21.2%), нефтепродуктов (5.5%) и гидроэнергетики (еще 16.2%, в сумме все это — 83.5% по данным на 2008 год).

Остается — ядерная энергетика, с обычными реакторами на тепловых нейтронах (требующих редкий и дорогой U-235) и с реакторами на быстрых нейтронах (которые могут перерабатывать природный U-238 и торий в «замкнутом топливном цикле»).

Что это за мифический «замкнутый топливный цикл», в чем отличия реакторов на быстрых и тепловых нейтронах, какие существуют конструкции, когда нам от всего этого ждать счастья и конечно — вопрос безопасности — под катом.

О нейтронах и уране

Всем нам в школе рассказывали, что U-235 при попадании в него нейтрона — делится с выделением энергии, и вылетают еще 2-3 нейтрона. В реальности конечно все несколько сложнее, и процесс этот сильно зависит от энергии этого начального нейтрона. Посмотрим на графики сечения (=вероятности) реакции захвата нейтрона (U-238 + n -> U-239 и U-235 + n -> U-236), и реакции деления для U-235 и U-238 в зависимости от энергии (=скорости) нейтронов:



Как видим, вероятность захвата нейтрона с делением для U-235 — растет с понижением энергии нейтрона, потому в обычных ядерных реакторах нейтроны «замедляют» в графите/воде до такой степени, что их скорость становится того же порядка, как и скорость теплового колебания атомов в кристаллической решетке (отсюда и название — тепловые нейтроны). А вероятность деления U-238 тепловыми нейтронами — в 10млн раз меньше U-235, потому и приходится природный уран тоннами перерабатывать, чтобы наковырять U-235.

Кто-то посмотрев на нижний график может сказать: О, отличная идея! А давайте 10MeV нейтронами дешевый U-238 прожаривать — должна же получится цепная реакция, ведь там как раз график сечения для деления идет вверх! Но тут есть проблема — нейтроны, выделяющиеся в результате реакции имеют энергию всего 2MeV и менее (в среднем ~1.25), и этого не достаточно, чтобы запустить самоподдерживающуюся реакцию на быстрых нейтронах в U-238 (нужна или энергия больше, или чтобы больше нейтронов вылетало с каждого деления). Эх, не повезло человечеству в этой вселенной…

Впрочем, если бы так просто получалась самоподдерживающаяся реакция на быстрых нейтронах в U-238 — были бы и природные ядерные реакторы, как это было с U-235 в Окло, и соответственно U-238 в природе в виде крупных месторождений не встречался бы.

Наконец, если отказаться от «самоподдерживаемости» реакции — делить U-238 напрямую с получением энергии все-же можно. Это например используется в термоядерных бомбах — нейтроны с энергией 14.1MeV от реакции D+T делят U-238 в оболочке бомбы — и таким образом можно практически бесплатно увеличить мощность взрыва. В контролируемых условиях — остается теоретическая возможность совмещения термоядерного реактора и бланкета (оболочки) из U-238 — чтобы энергию термоядерного синтеза увеличить в ~10-50 раз за счет реакции деления.

Но как же делить U-238 и торий в самоподдерживающейся реакции?

Замкнутый топливный цикл

Идея следующая: посмотрим не на сечение деления, а на сечение захвата: При подходящей энергии нейтрона (не слишком маленькая, и не слишком большая) U-238 может захватить нейтрон, и после 2-х распадов — стать плутонием-239:



Из отработанного топлива — плутоний можно выделить химическим путем, и сделать MOX-топливо (смесь оксидов плутония и урана) которое можно сжечь как в быстрых реакторах, так и в обычных, тепловых. Процесс химической переработки отработанного топлива — может быть весьма трудным из-за его высокой радиоактивности, и пока решен не полностью и не отработан практически (но работа идет).

Для природного тория — аналогичный процесс, торий захватывает нейтрон, и после спонтанного деления — становится ураном-233, который делится примерно также, как и уран-235 и выделяется из отработанного топлива химическим путем:



Эти реакции конечно идут и в обычных тепловых реакторах — но из-за замедлителя (которые сильно снижают шанс захвата нейтрона) и управляющих стержней (которые поглощают часть нейтронов) количество сгенерированного плутония — меньше, чем сгорает урана-235. Для того, чтобы генерировать больше делящихся веществ, чем их сгорает — нужно как можно меньше нейтронов терять на управляющих стержнях (например используя управляющие стержни из обычного урана), конструкции, теплоносителе (об это ниже) и полностью избавиться от замедлителя нейтронов (графита или воды).

Из-за того, что сечение деления быстрыми нейтронами — меньше, чем тепловыми — приходится повышать концентрацию делящегося вещества (U-235, U-233, Pu-239) в ядре реактора с 2-4 до 20% и выше. А наработка нового топлива — ведется в кассетах с торием/природным ураном, расположенных вокруг этого ядра.

По счастливой случайности, если деление вызвано быстрым нейтроном, а не тепловым — в результате реакции выделяется в ~1.5 раза больше нейтронов, чем в случае деления тепловыми нейтронами — что делает реакцию более реалистичной:



Именно это увеличение количества генерируемых нейтронов и обеспечивает возможность наработки бОльшего количества топлива, чем его было изначально. Конечно, новое топливо берется не из воздуха, а нарабатывается из «бесполезного» U-238 и тория.

О теплоносителе

Как мы выяснили выше — воду в быстром реакторе использовать нельзя — она чрезвычайно эффективно замедляет нейтроны. Чем её можно заменить?

Газы: Можно охлаждать реактор гелием. Но из-за небольшой теплоемкости — мощные реакторы охладить таким образом сложно.

Жидкие металлы: Натрий, калий — широко используются в быстрых реакторах по всему миру. Из плюсов — низкая температура плавления и работа при около-атмосферном давлении, но эти металлы очень хорошо горят и реагируют с водой. Единственный в мире действующий энергетический реактор БН-600 — работает именно на натриевом теплоносителе.

Свинец, висмут — используются в разрабатываемых сейчас в России реакторов БРЕСТ и СВБР. Из очевидных минусов — если реактор охладился ниже температуры замерзания свинца/висмута — разогревать его очень сложно и долго (о не очевидных — можно почитать по ссылке в вики). В общем, технологических вопросов на пути реализации остается много.

Ртуть — с ртутным теплоносителем был реактор БР-2, но как оказалось, ртуть относительно быстро растворяет конструкционные материалы реактора — так что больше ртутные реакторы не строили.

Экзотика:Отдельная категория — реакторы на расплавленных солях — LFTR — работают на разных вариантах фторидов делящихся материалов (урана, тория, плутония). 2 «лабораторных» реактора были построены в США в Oak Ridge National Laboratory в 60-х годах, и с тех времен других реакторов пока реализовано не было, хотя проектов много.

Действующие реакторы и интересные проекты


Российский БОР-60 — опытный реактор на быстрых нейтронах, действует с 1969 года. На нем в частности тестируют элементы конструкций новых реакторов на быстрых нейтронов.

Российские БН-600, БН-800: Как уже упоминалось выше, БН-600 — единственный энергетический реактор на быстрых нейтронах в мире. Работает с 1980-го года, пока на уране-235.

В 2014-м году — планируется к запуску более мощный БН-800. На нем уже планируется начинать использовать MOX топливо (с плутонием), и начать отрабатывать замкнутый топливный цикл (с переработкой и сжиганием нарабатываемого плутония). Затем может быть и серийный БН-1200, но решение о его строительстве пока не принято. По опыту строительства и промышленной эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах — Россия продвинулась намного дальше всех, и продолжает активное развитие.

Небольшие действующие исследовательские быстрые реакторы — есть еще в Японии (Jōyō), Индии (FBTR) и Китае (China Experimental Fast Reactor).

Японский Monju reactor — самый несчастливый реактор в мире. В 1995-м году его построили, и в том же году — произошла утечка нескольких сотен килограмм натрия, компания пыталась скрыть масштабы происшествия (привет Фукусима), реактор был остановлен на 15 лет. В мае 2010-го реактор наконец запустили на сниженной мощности, однако в августе во время перегрузки топлива в реактор уронили 3.3-тонный кран, который сразу утонул в жидком натрии. Достать кран удалось лишь в июне 2011-го. 29-го мая 2013-го года будет приниматься решение о том, чтобы закрыть реактор навсегда.

Traveling wave reactor: Из известных нереализованных проектов — «реактор на бегущей волне» — traveling wave reactor, компании TerraPower. Этот проект продвигал Билл Гейтс — так что об этом дважды писали на Хабре: 1, 2. Идея была в том, что «ядро» реактора состояло из обогащенного урана, а вокруг него — кассеты с U-238/торием, в которых бы нарабатывалось будущее топливо. Затем, робот придвигал бы эти кассеты ближе к центру — и реакция продолжалась бы. Но в реальности — без химической переработки все это заставить работать весьма непросто, и проект так и не взлетел.

О безопасности ядерной энергетики

Как я могу говорить о том, что человечество может положиться на ядерную энергетику — и это-то после Фукусимы?

Дело в том, что любая энергетика опасна. Вспомним аварию на дамбе Баньцяо в Китае, построенную в том числе и в целях генерации электричества — тогда погибли от 26тыс. до 171тыс. человек. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС — погибло 75 человек. В одном Китае при добыче угля ежегодно погибают 6000 шахтеров, и это не считая последствий для здоровья от вдыхания выхлопов ТЭЦ.

Количество же аварий на АЭС — не зависит от количества энергоблоков, т.к. каждая авария может произойти только один раз в серии. После каждого инцидента — причины анализируются, и устраняются на всех блоках. Так, после чернобыльской аварии — были доработаны все блоки, а после Фукусимы — у японцев отобрали ядерную энергетику вообще (впрочем, тут есть и конспирологические мотивы — у США и союзников предвидится дефицит урана-235 в ближайшие 5-10 лет).

Проблему с отработанным топливом — напрямую решают реакторы на быстрых нейтронах, т.к. помимо совершенствования технологии переработки отходов, самих отходов образуется меньше: тяжелые (актиниды), долгоживущие продукты реакции также «выжигаются» быстрыми нейтронами.

Заключение

Быстрые реакторы — обладают основным преимуществом, которого все ждут от термоядерных — топлива для них человечеству хватит на тысячи и десятки тысяч лет. Его даже добывать не нужно — оно уже добыто, и лежит на складах и отвалах. Технические проблемы — хоть и остаются, но выглядят решаемыми, а не эпическими — как в случае термоядерных реакторов.

Топливо в «замкнутом топливном цикле» появляется не из воздуха, а из бесполезного до этого урана-238 и тория после облучения в быстром реакторе, и дальнейшей химической переработки чтобы из отработанного топлива выделить полезные плутоний-239 и уран-233. Быстрые реакторы по сравнению с реакторами на тепловых нейтронах — дают в 1.5 раза больше нейтронов на 1 деление, и их хватает и на цепную реакцию, и на наработку нового топлива.

С экономической точки зрения — при массовом строительстве быстрые реакторы хоть и дороже обычных тепловых ядерных реакторов, но не на порядки. Массового строительства быстрых реакторов похоже просто не начинают раньше времени, т.к. урана-235 и обычного топлива большинству стран пока хватает в ближайшей перспективе (15-30 лет), и есть время отработать технологию.

Так что когда окончательно закончится дешевая нефть и уран-235 — нашим внукам не придется сидеть без света, будет на чем колонизировать марс, и неспешно допиливать термоядерный синтез следующие 10'000 лет.
Михаил Сваричевский @BarsMonster
карма
919,5
рейтинг 37,8
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (75)

  • +22
    Прекрасный ответ любителям постонать о «просранных полимерах»
    • +2
      Приемлемого для использования замкнутого топливного цикла не существует. Лабораторные поделки не в счет. Известный пурекс процесс (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%8C%D1%8E%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%81-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81 ) на одну тонну облученного топлива дает около 10 тонн радиоактивных отходов. Это неприемлемо. Самые большие мощности по переработки у французов, но они перерабатывают топливо тепловых реакторов с приличной выдержкой а топливо быстрых реакторов нужно перерабатывать после короткой. Так они среднеактивные и низкоактивные отходы разбавляют и сливают в океан (так же поступают амеры и япы, но их объемы переработки меньше). Если так все будут поступать, то океан в 2 счета станет помойкой.

      ///БН-600 работает с 1980-го года, пока на уране-235.
      Плутония наработано уже навалом. Что ж не используют в БН-600? Вместо этого жгут дорогой 235 уран с 20% обогащением.

      ///Технические проблемы — хоть и остаются, но выглядят решаемыми.
      Вранье. В США действует мораторий на переработку топлива, введенный еще Рейганом. Все ОЯТ идет в хранилища. Только лабораторные исследования. Не дураки.
      Китайцы в этом вопросе активны, но у них и денег много, и народу, и политической воли.
      • +2
        От пюрекс-процесса суммарная активность отходов не увеличивается — и то хорошо, а радиохимию дорабатывать не сложнее, чем термояд.
        Кроме этого, отработанное топливо от тепловых реакторов, и облученный U-238 быстрых реакторов — очень сильно отличаются по составу (в последнем намного меньше осколков деления), потому напрямую сопоставлять сложность переработки я бы не стал.

        Ну и я не удивлен, что в США нет технологии переработки топлива энергетических быстрых реакторов — ввиду отсутствия последних.

        Плутония наработано уже навалом. Что ж не используют в БН-600?

        Последовательное накопление опыта. Сначала уран-235, потом MOX, затем замкнутый цикл.

        • 0
          ///радиохимию дорабатывать не сложнее, чем термояд.
          Бред. Вы специалист?

          ///отработанное топливо от тепловых реакторов, и облученный U-238 быстрых реакторов — очень сильно отличаются по составу
          С топливом быстрых реакторов сложнее работать, например, в силу его более высокой активности. Больше активных отходов.

          ///Ну и я не удивлен, что в США нет технологии переработки топлива энергетических быстрых реакторов — ввиду отсутствия последних.
          Вы телегу ставите впереди лошади. Сначала делают ЗЯТЦ, потом лепят реакторы под него.

          ///Последовательное накопление опыта. Сначала уран-235, потом MOX
          ага, десятки лет уже копят. А сделать нормальные ТВС с МОХ топливом не могут. Куча народа и бабок в этой теме вертится и все никак.
          • +1
            Я полностью согласен с вами в том, что проблемы существуют, и требуют решения. Пожалуй стоит в этом месте мазнуть темной краской в статье.
    • +2
      Может старые полимеры мы не просрали, ну а как с новыми-то? «Планируется к запуску», «решение о строительстве пока не принято»? Будем надеяться, что запустят. Будем надеяться, что примут положительное решение.
  • +2
    Реакторы на быстрых нейтронах — надежда для каждого человека… убить своего хедкраба монтировкой…
  • –21
    ВЫ забыли написать по теракт в прошлом году в Краснодарском крае на плотине
    • +8
      Неберджаевское водохранилище, гипотетически связанное с тем наводнением — не связано с генерацией электроэнергии, оно — для снабжения города водой.
    • +8
      Теракт?
  • +1
    Вообще не силен в химии. Объясните мне почему это не попахивает вечным двигателем, если на 100 разделившихся ядер горючего в реакторах на быстрых нейтронах образуется примерно 120—140 новых ядер, способных к делению.?
    • 0
      Тут не в химии дело, посмотрите схему устройства реактора, любого, не обязательно БН, можно и ВВР-1000, например.
    • +4
      Потому что помимо дорогих «делящихся ядер» в реакторе и не делящиеся, которых намного больше лежит специально для этой цели (т.к. они дешевые).

      140 новых делящихся ядер плутония-239 — получились из 140 ядер урана-238 захвативших нейтрон.
      Нейтроны для этого — получились из деления 100 ядер урана-235.
  • +4
    Знали бы вы как девяностые тормознули развитие БН-ов на Белоярке, ну да ладно, не хочу о грустном.
    • +1
      Или запустили остановку и остановили БН-350 в Казахстане.
      • 0
        Ну так он отработал больше запланированных 25 лет.

        И кстати казахи думаю построить новый реактор, на этот раз правда ВВЭР.
        • 0
          Ну для первого (или одного из первых) в мире реактора — то, планировали по минимуму, делали задел — по максимуму.
          СССР все же был.
          То что это было чье-то желание из вне (не нам на пользу) — это однозначно.
          А за то казахи, или Казахстанские верхушки, компетентные в области принятия решения, то да — думают.
          Правда это российский реактор, что на подводные лодки ставят.
          Но им добро на это пока не дают. Возможно даже из соображений безопасности.
          • 0
            Вообще упаковкой отработанного ядерного топлива заведовали американцы, возможно они приложили руку к его остановке. Хотя видимых причин для этого не было, зато я помню те плановые отключения воды и света, связанные с нехваткой мощностей, сразу после его остановки.
            • 0
              Ну вы в курсе событий, как видно.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Спасибо, добавил.
  • –16
    Автор странный. Если в позиции настоящего времени смотреть — то это газ и уголь.
    А так как тема называется надежда человечества — то сомневаюсь, что автор нострадамус и не может угадать где завтра выстрелит. Вот вчера учены доказали эффективность реактора Росси. Вовсю развивается солнечная энергетика и т.д.
    Лубой из способов получения энергии может быть доработан и выиграть экономическую гонку.
    • +16
      Можно ссылку на доказанность эффективности реактора Росси? А солнечная и ветровая энергетика конечно хорошо — но слишком непостоянная генерация. Промышленность от нее никто запитывать не будет. Вот разве что дома и небольшие поселки, но даже для них должны быть хорошие компенсирующие мощности на базе классической генерации. Так что наше все — это ЗЯТЦ, ГЭС и в будущем термояд.
    • +11
      Можно ссылку на авторитетные журналы, с доказательством (и объяснением физики процессов) по «реактору Росси»? А то сам Росси не очень в курсе, что за процессы там происходят, то говорил про холодный синтез, потом про какие-то слабые взаимодействия между ядрами и т.п.
      • +3
        Даже Локхидовская установка мини-термоядерного реактора горячего синтеза выглядит убедительнее, чем Росси на мой взгляд, хоть и тоже на данный момент похожа на шаманство
    • +10
      Реактор Росси пока выглядит как более удачное, чем у остальных, мошенничество.
      • +1
        Ну мало ли, может он качает энергию из другой вселенной, как в одной книге Азимова? Правда в той книге это вело к взрыву солнца… :)
  • +2
    А проектируемый БН-1200? А вообще наше все — это замкнутый ЯТЦ, когда его допилят)
  • +2
    На Хабре как-то писали что в Индии планируется строить экспериментальный безопасный ториевый реактор. Не подскажите, этот реактор относится как раз к описываемому вами типу на быстрых нейтронах? Если нет, то не могли бы в двух словах объяснить разницу, и почему за теми ториевыми реакторами нет такого радужного будущего, как за БН. Спасибо.
    • +2
      Да, там тоже реактор на быстрых нейтронах, отличие в топливе — Торий/уран-233 против урана-238/плутония-239.
      Ключевые достоинства — те же, деталей по проекту — не видно, так что подробнее сказать сложно.

      Разница в том, что БН — уже работают много лет, а индийский прототип реактора — только планируют построить к 2016-2017.
    • +2
      У тория насколько помню есть две особенности — его гораздо больше в земной коре(это плюс), но он почти везде пребывает в связанном с другими веществами состоянии(напр. монацитовые пески — это минус)
      • +1
        Почти все металлы пребывают в связанном состоянии. Самородные вроде золота крайне редки. Тем более такие активные как трансурановые. Или Вы имеете в виду рассеянные элементы?
        • +1
          Рассеяные, сорри за неточность
  • –1
    Какие-то статьи сегодня… Усиливающие мою хандру.

    По поводу теплоносителей. Нехреновый такой минус ртути — очень токсичный материал. Свинец — получше, но от него тоже решили отказаться в свое время из-за токсичности (я имею в виду советское время, когда выбирали теплоноситель для БНов).

    В 2014-м году — планируется к запуску более мощный БН-800. На нем уже планируется использовать MOX топливо (с плутонием), и начать отрабатывать замкнутый топливный цикл (с переработкой и сжиганием нарабатываемого плутония). Затем может быть и серийный БН-1200, но решение о его строительстве пока не принято. По опыту строительства и промышленной эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах — Россия продвинулась намного дальше всех, и продолжает активное развитие.

    Тут просто истерический хохот. МОКС-топливо, ага. В 2014 году, ага-ага. БН-1200 — тут вообще люди без мозга на это решились. Если рванет, мало не покажется.

    Остается — ядерная энергетика, с обычными реакторами на тепловых нейтронах (требующих редкий и дорогой U-235) и с реакторами на быстрых нейтронах (которые могут перерабатывать природный U-238 и торий в «замкнутом топливном цикле»).

    Мелочь, конечно, но для быстрых реакторов пятого урана надо на порядок больше.
    • +1
      Кхм? Что не так?
      Если дело в моем отношении к теплоносителям из свинца/ртути или к БН-1200, или к развитию отрасли, то интересно было бы послушать, что не так на ваш взгляд.
      • +7
        Вы облажали основные тезисы не контраргументами, подкреплёнными фактами, а своими смешками. Поэтому народ вас начал минусовать.
        • +2
          Основные тезисы? — Это вы про предполагаемое развитие атомной отрасли?
          Это ж камень не в огород автора, а в огород отрасли. Просто дело в том, что по роду деятельности я имею отношение ко всем этим НИОКРам, к развитию т.е. И грустно мне, и горько мне от такого «развития», а в особенности от того, КАКИЕ деньги тратятся на ЭТО.
          Об этом можно много говорить, но не в интернетах)
          Вы, видимо, не знакомы со всякими «сроками» и как эти сроки отодвигаются, постоянно отодвигаются, как НИОКРы вдруг (!) не дают никакого результата, какие там нарушения. Но все это как-то заминается. Оп, и не было ничего.
          Меня практически до нервного тика растрогало, с какими охами и ахами рассказывали про НЕВИДАННУЮ наглость Евстратова и его подчиненных, которые в отчеты подсовывали зарубежные наработки, и, о ужас, они таким образом наворовали 50 млн. И сетования о том, какая ж сумма-то большая. 50 млн? Тьфу эти 50 млн. Мелочевка. В реальности, конечно же, этими 50 млн. дело у него не ограничилось.
          Кстати, Евстратова не стало официально за месяца два до сообщения в новостях. А вот кое-кого, кто захотел хапнуть каких-нибудь 675 млрд., да-да, млрд., погладили по головке и ушли со всякими почестями. В СМИ, конечно, ни словечка.
          Ой… больная эта тема для меня, больная.
        • 0
          По поводу фактов — простите, работа.
          Как-то колбасит циферку справа))
    • 0
      Первая партия новейшего ядерного топлива получена в России
      ria.ru/atomtec/20140916/1024334591.html
  • +5
    «Проблему с радиоактивными отходами — напрямую решают реакторы на быстрых нейтронах, т.к. помимо совершенствования технологии переработки отходов, самих отходов образуется меньше: тяжелые (актиниды), долгоживущие продукты реакции также «выжигаются» быстрыми нейтронами.»

    Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) никогда не было радиоактивным отходом. Эти 2 понятия надо чётко разделять. Радиоактивные отходы — это облученные бетонные и металлоконструкции, с наведенной радиоактивностью.
    • 0
      Верно, спасибо.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    Учитывая, сколько урана-238 как побочного продукта обогащения хранится на территории России, и то, что уран-238 намного более стабилен, то потенциал действительно огромный. Надо только грамотно подойти к этому вопросу
  • +1
    Вот тут есть интервью с Игорем Острецовым по тематике:
    www.youtube.com/watch?v=x4rT0B0yhdM

    Если видели скажите: он сумашедший маразматик?
    • +2
      Местами — правда, местами — волосы шевелятся. Встречал очень негативные отзывы от людей в теме.

      Из того что резануло ухо в интервью — он говорил, что уран-235 вот-вот закончится. Но закончится «вот-вот» он не везде (в частности — не в России), и не так быстро.
      • +1
        И насколько знаю — он не то чтобы закончится, просто в течении 5-7 лет закончатся месторождения с которых его добыча и обогащение относительно дешевы, останутся только средние и дорогие. Так что газодиффузная технология обогащения станет бессмысленной, а вот центрифуги рулят))
    • 0
      Честно дослушал до того момента, когда «ученый» начал рассказывать про то, как его «ускоритель Богомолова», размещенный на Ан-124 мгновенно выводит из строя атомный реактор авианосца.
      Очевидно, что человека нужно изолировать в спец. лечебном учреждении, т.к. он явно нездоров и может представлять опасность для общества.
      • 0
        Вот это критика. Вы на каком основании сделали вывод? Он сказал, что ускоритель частиц, направленный на авианосец способен разгонать его реактор до взрыва. Вы сказали — бред и дальше просто поставили ему диагноз, причем три раза. Ну а… почему бред то? просветите нас неученых…
        • 0
          Начнем с того, что автор предполагает, что можно на огромном и медленном транспортном самолете вот так вот взять и пролететь, пусть не «над», как говорится в интервью, но вблизи, в прямой видимости от авианосной группы противника.
          Уже тут можно кричать: "-Санитары!" Или тоже нужно объяснять, почему?
          Дальше, еще несколько вопросов:
          -для работы реактора на быстрых нейтронах нужны нейтроны с энергией порядка 10МэВ, тут же делается утверждение, что некто Богомолов создал ускоритель, выдающий нейтроны с энергией в несколько ГэВ (!!!) На 3 порядка больше чем нужно, зачем? И разве бывают такие энергии у нейтронов вообще?
          -чем запитать такой ускоритель на борту самолета?
          -кто будет управлять самолетом и что с ними (летчиками и самой машиной) станет после импульса?
          -кто такой Алексей Сергеевич Богомолов («Лёшик» в интервью, собственно, сам изобретатель)? Находится только 1 к.т.н. с такими ФИО, причем тема его кандидатской оооочень далека от ядерной физики и ускорителей (дискретная математика и математическая кибернетика).
          • 0
            Я не знаю, нужно ли кричать или не кричать. Пролетит не пролетит, это уже вопрос технический. В речи любого человека есть подобные высказывания, достаточно посмотреть отзывы на вааще любое интервью кого либо.Причем оно не заставляет кого то что-то делать. Но если оно вызывает бурные негодования и кучи диагнозов, то как бэ проблема уже на стороне принимающего устройства, почему его так задели звуковые колебания)))) Если есть конкретна критика от его коллег его уровня — вот это уже будет разговор.)

            habrahabr.ru/post/156457/%23habracut/#comment_5351183
            Там преведена ссылка более компенетным чем я pentarh

            Может будет интересно. Тема бессомнения полна загадок и крайне увлекательна.
            l503.iki.rssi.ru/DAN.html
            Импульсный источник нейтронов генерирует короткие (длительность ~ 1 мкс), но мощные (до 10^7 нейтронов за один импульс) импульсы нейтронов (с энергией 14 МэВ).
            Масса 2.58 кг
            Потребление до 13 Вт
            • 0
              Коллеги видимо ценят своё время и не хотят отвлекаться на критику бреда. Это же то же самое, что рассказывать, почему очередная модель вечного двигателя не будет работать :)
              Насчет DAN — да, тема интересная, и если бы в вышеприведенном интервью речь шла исключительно об этом (взаимодействие пучка нейтронов с веществом и основанная на этом методика определения хим. состава исследуемых объектов) — я бы и слова против не сказал.
              Но Вы сравните то, что достигнуто и применено на Curiosity (14 МэВ и рабочее расстояние порядка 1-го метра) и то, о чем бредит Острецов (на 3 порядка большие энергии и расстояния минимум в десятки километров). При том, что цель заявлена: создать источник нейтронов с энергиями >10 МэВ (он даже оговаривается в интервью, что может хватить и больше 2 МэВ), так зачем такой overkill и сопутствующие проблемы (если его возможно создать все же)?
              Допилили DAN (чтобы он импульсы выдавал более длительные или чаще или и то и другое), накопали U238 и запускайте опытный реактор.

              И где собственно сам Лёшик? Или он еще более эээм… эксцентричен, чем его старшие товарищи? Почему лично не представляет и не защищает свое изобретение?
            • 0
              Насчет DAN — я там же считал оценку КПД: habrahabr.ru/post/156457/%23habracut/#comment_5360679
              Никаких шансов + нейтроны летят практически равномерно во все стороны, а не пучком.

              Чтобы понять глубину проблемы и КПД DAN:

              10 импульсов в секунду, по 10^7 нейтронов с энергией 14 МэВ.
              Получаем, что с нейтронами улетает за секунду 2.2*10-4 Дж энергии, а потратили на генерацию — 13 Дж.

              КПД — 0,0016%

              Боюсь U238 столько энергии не выделит, чтобы компенсировать такие потери (там «усиление» раз в 10-100 всего получится).
  • +15
    Восхищен количеством экспертов по ядерной энергетике в комментариях. :)
  • +3
    Интересны были бы комментарии от людей, которые реально этим занимаются. А то, как обычно, популистская любительская статья, где всё гладко. А дьявол, как это обычно бывает, закопан под кучей мелких деталей и тонкостей, которые известны лишь специалистам, потратившим на это полжизни.
  • +2
    Я бы упомянул ещё о двух применениях реакторов на быстрых нейтронах (ныне уже выведенные из эксплуатации):
    — АПЛ класса «Лира», семь атомных подводных лодок с реакторами на быстрых нейтронах (и отдельно — единственную лодку проекта 645 с реактором на промежуточных нейтронах)
    — Опреснительную установку в Шевченко, в Казахстане.
  • +1
    Говоря, о БНах, можно еще отметить, что там три контура, против двух, например, в ВВЭРах. Этот факт увеличивает стоимость АЭС с таким типом реактора (ну еще, конечно, натрий дорогой + обогощение топлива дороже + конструкционные материалы дороже из-за натрия).
    1-ый контур — собственно контур с натрием, текущим через АЗ реактора, 2 — натрий, 3 — вода. Промежуточный контур с натрием сделали для того, чтобы избежать попадания радиоактивного Na из 1-го контура в окружающую среду, т.е. если возникнет течь (и БУМ, кстати, как поговаривают работники, приближенные к станциям, эти течи там постоянно) между контурами натрий-вода, натрий в этом случае будет не из АЗ (не такой опасный).
    Еще БНы очень компактны по сравнению с распространенными типами реакторов, у них компактная АЗ, но и обогащение выше раз в 10, т.е. получается высокая энергонапряженность. Что является минусом, т.к. потенциально опаснее. Именно поэтому БН-1200 не стоило бы строить вообще.

    Еще вспомнился минус плюмбума — высокая температура плавления. Если случится останов реактора, разогревать снова такой теплоноситель влетит в копеечку.

    По поводу газов, как теплоносителей, есть такой тип реактора ВТГР (высокотемпературный газографитовый реактор), там используются либо гелий, либо углекислый газ).
    • +1
      Если не ошибаюсь, стоимость ОХЧ натрия порядка 5куе за тонну — совсем недорого на фоне остальных затрат.
  • +1
    Про быстро выходящие из строя аккумуляторы вы не правы. Это проблема тех кто юзает дешевую кислоту и эксплуатирует ее в неправильных режимах. LiIon это батарейки для мобильной электроники а не для автономок.
    Правильные пацаны юзают OPzS или LiFeYPO4. Да, дорого, но крайне живуче, особенно лифер, его вам хватит на всю жизнь, 10000 циклов при 80% DOD или 30000+ циклов при 60% DOD это практически вечность, и КПД у этих батарей 98% в отличии от 80% у свинца, плюс можно заряжать ударными токами. Идеальные аккумуляторы для автономок уже есть, единственный недостаток — цена.
    • 0
      Что-то тут какие-то цифры фантастические…
      Только что погуглил — OPzS — те же 1500 циклов на 80% DOD, LiFeYPO4 — ~3000.

      10-30к циклов — это было бы очень очень вкусно :-)
      • +1
        > Только что погуглил — OPzS — те же 1500 циклов на 80%
        Кислоту нужно эксплуатировать не больше чем на 30%, тогда получается до 5000 циклов. Система под кислоту рассчитанная на 80% разряд спроектирована неправильно и очень быстро умрет. Существенный минус кислоты в том что она умирает сразу, кривая падения емкости быстро падает вниз после отметки 80% считающейся окончанием срока службы. Емкость лифера падает очень полого, практически линейно, поэтому для автономки смело умножай срок службы на два.

        > LiFeYPO4 — ~3000.
        Winston Battery обещают 7000 обещают при разряде 70% DOD и >= 20000 при выполнении ряда условий (заряд/разряд токами не более 0.5С, температура не более 25, глубина разряда 60%, окончание срока службы при 60% емкости). Реальный срок службы зависит от точности соблюдения режимов эксплуатации, и может сильно превышать паспортный (в отличии от кислоты которая всегда дохнет раньше и никогда не позже обещанного).
  • –5
    Я против ядерной энергии.
    Германия уже На 50% обеспечивает себя солнечной энергией.
    Ядерные отходы нужно Куда то девать, работают люди.
    Катастрофы — чернобыльская, фокусима, американские. Тысячи людей погибли, тысячи ежедневно борются с болезнями. Земля заражена на много поколений вперед.
    Оно Нам Надо?

    У нас по сравнению с германией площадей больше и солнца. Ветер, солнце и другие виды безопасной энергии нужно развивать.
    • +2
      Я против технического прогресса, тысячи людей в день умирают миллионы болеют, у нас много земли давайте вернемся в каменный век, расселисмся в норах и сольемся с природой ну что овер90,00% человечества при этом вымрет я предпочитаю не замечать.
      • –2
        Не путайте божий дар с яичницей. Технический прогресс это весьма хорошо, но если это не отражается негативно на здоровье людей — того, что нельзя возобновить никаким прогрессом.

        Для меня непонятна реакция хабраобщества.
        ИМХО добыча электоэнергии из ядерного топлива (радиоактивного) — позавчерашний день.
        • 0
          А какой день сегодняшний?

          Только, пожалуйста, чтобы этот день сегодняшний включал в себя скоростные электропоезда, гигантские комбинаты по выплавке цветных металлов, мощные ускорители частиц и сияющие в ночи города, а не только зеленые поля локальных фермеров и экономию каждого киловатта.
          • 0
            Уважаемый, ресурс планеты конечный хотите вы этого или нет. Если не экономить, то ничего не останется от ПОЛЕЗНЫХ ископаемых.
            Используя внешние источники энергии и возобновляемые мы бережем ископаемые и экологию = наше будущее и здоровье. Что не ясно?

            Сияющие в ночи города могут сиять по разному — могут лампами Ильича, а могут светодиодными. Потребление энергии будет в 5 раз отличаться. Также «пустое» никому не нужное сияние «абы сиять» я не приветствую. За каждый киловатт энергии нужно расплачиваться хотите вы этого или нет. В случае города платят жители этого города, надеюсь это вам понятно?

            • +1
              Если не экономить, то ничего не останется от ПОЛЕЗНЫХ ископаемых.
              Запасы тория (да и урана) вполне достаточны на ближайшее тысячелетие, как минимум. За это время человечество вполне может освоить управляемую термоядерную реакцию и завершить энергетическую проблему практически навсегда.

              Внешние и возобновляемые источники пока что выглядят милыми и пушистыми за счет того, что уютные европейские страны вынесли значительную часть химической и металлургической промышленности в Индию и Китай + активно закупают первичное сырье (литье и прокат) в России и Украине. В итоге им не так нужны гигаватты энергии, а Индия и Китай вполне себе радостно топят неэкологичным углем и мазутом — но это же не у нас под боком, у нас лужайки и органическое земледелие. Прикиньте на досуге, какой эффект для окружающей среды будет достигнут, если, например, ветрячками застроить территорию, достаточную для запитки пары металлургических комбинатов, желательно по выплавке алюминия. Как окружающая среда обрадуется низкочастотным колебаниям, как придется из эксплуатации вывести в десятки раз больше земель, чем для одной атомной электростанции. Единственный возобновляемый источник, который сейчас способен обеспечить энергией промышленное государство, а не хипстерскую комунну — гидроэлектростанции, строительство которых в условиях европейских равнинных рек требует больших водохранилищ с затоплением тысяч гектаров природных угодий.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Не все так просто с этими 7%…
        aftershock.su/?q=node/7955
      • 0
        Солнце не панацея — один из источников. Есть ещё ветер, вода, тепловые насосы. Дргие неизведанные источники.
        Гугл вложился сейчас в летающие ветряки. Один такой ветряк может вырабатывать МЕГАВАТТЫ энергии (на хабре был топик).
        Т.е. один ветряк может обеспечить поселение. ИМХО это лучше, чем тянуть провода фиг знает откуда (атомной, гидро, тец) с огромными потерями по дороге.
      • –1
        Топик с хабры о солнечной энергетике Германии habrahabr.ru/post/144636/

        В солнечные полуденные часы пятницы и субботы 25 и 26 мая в немецкую энергосистему вливалось 22 ГВтч энергии от фотоэлементов. Это примерно треть полуденного потребления Германии в рабочий день и почти половина — в выходной.

        А теперь давайте подумаем, что рост потребления энергии можно остановить или уменьшить — за счет использования новых технологий. Самый простой пример энергосберегающие лампы, более эффективные оттопительные приборы.
  • 0
    случаем воли несколько причастен к происходящему.
    Не согласен с автором по нескольким вопросам:
    1. Отработавшее или облученное.
    2. Процесс выделения плутония-239 был прекрасно отработан на всех радиохимических заводах, приставленных к промышленным реакторам, все проблемы начинаются при длительных кампаниях (а увеличение длительности кампании — один из путей увеличения и так высокого КИУМ тепловых реакторов). Прекрасный и лакомый плутоний-239 постепенно нахватывает нейтронов и становится бесполезными 40-41-42 изотопами, вот тут-то и начинаются сложности с точки зрения организации процесса (но не химии как таковой)
    3. Свинец и висмут применяют как раз для того, чтобы в случае чего они застывали — концепция «естественной безопасности». Поэтому такое свойство обычно записывают в достоинства, а не в недостатки
    4. Акцент на торий в данное время совершенно не актуален в виду того, что в мире просто физически отсутствует производство значимых количеств тория, а его применение ограничивается лишь незначительными конструктивными элементами. Все-таки зоной воспроизводства будет уран.
    5. Проблему ОЯТ никак не решают на быстрых реакторах, французский, японский и бельгийский МОКС утилизируют в обычных PWR и BWR. Французам не повезло с Суперфениксом, японцам в принципе не повезло, китайцы что-то делают.
  • +1
    Всегда в подобных топиках ссылку на этого чувака даю)
    dokumentika.org/technologii/igor-ostretsov-uskoritel-bogomolova-gryaznaya-atomnaya-bomba-napravlennoe-tsunami-uran-238
  • 0
    Вот такие новости подошли — lenta.ru/news/2014/09/16/reactor/

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.