Ядерная и углеводородная энергетики

Цитата: GrinF от 06.11.2021 21:11:29Это во первых ... во вторых залежей 3,5% урана тоже в природе не наблюдается оэтому нужно  сначчачла до 3,5 % обогатить и далее продожить каскад до 17% - одно счастье его не так много надо для разбодяживания... е\но по 238 нет никакаого амыкания как накаплиался разуюоженный уран, и регенерат (после 5 цикла) - так и накапливается

Рекомендую почитать Автореферат - ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМЫКАНИЯ ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА РЕАКТОРОВ ВВЭР НА ОСНОВЕ РЕМИКС-ТЕХНОЛОГИИ (27 стр.), где рассматриваются разные варианты, и где, что, можно сэкономить, в том числе и ЕРР.

Цитата: ДядяВася от 07.11.2021 18:56:04РЕМИКC хорош тем, что с одной стороны, используется "не догоревший"  U-235 и образовавшийся ( "но не догоревший") Pu239+241, с другой стороны  РЕМИКCом можно заполнить на 100% "стандартный" ВВЭР, не меняя системы управления реактором. Для МОКС "стандартный" ВВЭР можно заполнить только на 1/3. С третьей стороны плутоний в процессе рециклирования топлива, в гораздо меньшей степени деградирует по изотопному составу и его можно гонять до упора.

Это понятно...  но какое это имеет отношение к замыканию берем считать что  к 3% изначального урана в сборке они еще наратают не 2-, а 6% плутония из урана 238 (за 5 циклов), который пойдет на энергетические  нужды, это сильно замкнет цикл по делящимяс изотопам? 

Цитата

А большой минус РЕМИКСа, это то, что для изготовления топлива (ввиду его гораздо большей "светимости" и токсичности) нужно использовать "тяжёлое" высокомеханизированное оборудование, использовать отдельные топливные транспортные пути для загрузки топлива в реактор. Транспортные контейнеры для исходного порошка, таблеток и ТВС также должны быть более "тяжёлые". 

Обеднённый уран идёт на изготовление МОКС и СНУП топлива и боковых (торцевых) экранов, где конвертируется в Pu высокого качества.

Использование термояда в качестве источника нейтронов для наработки делящихся изотопов из U-238, Th-232, как за последнюю соломинку хватаются учёные, т.к. с балансом "полезной" энергии в голом термояде не очень хорошо получается.

С балансом полезной энерги там все нормально получается , но пока  замыкание по тритию существует исключительно на бумаге... На запуск ИТЭРа законтракторваны значительная часть хранимого в мире трития ...

Цитата

Но представить "ежа и ужа" в одном "технологическом порыве" (по крайней мере мне) не представляется возможным, хотя картинок нарисовано достаточно. Дизайнеры свой хлеб не зря едят.


Обогащение для быстрых:
БН-600 - (17+21+26)%
БН-800 - (18,5+21+24)% U-235, и (18,2+20,1+23) - фысокофоновый плутоний.
БРЕСТ-300 - 13% (U,Pu)N.

Кроме обогащения на центрифугах, у нас не мало регенерированного урана от транспортных и исследовательских реакторов (чем занимаются на "МАЯКе"), начальное обогащение которых порядка 90%, а выгорело там, в процессе эксплуатации, не очень много.

Цитата: mse от 07.11.2021 16:44:56"Быстрые", которые те, что надо, быстрые, это нитридное МОХ-топливо. Т.е. пока будет дожигаться, главным образом, реакторный плутонь, его неутронами будет трансмутировать бланкет из 238 в тот-же плутонь. И, вроде как, коэффицыент размножения больше 1 у реакторов БН1000-1200. Мелкие не могут. Периметр бланкета слишком мал.

у БН -800 вообще бланкета нет, ибо его за американскую помощь строили для выжигания оружейного плутония

Цитата: ДядяВася от 07.11.2021 21:31:44Да это один из вариантов. Тот же уж с ежом, только поперёк смотреть. Дизайнеры стараются.

Но нахрена городить термояд (всем миром за охренительные деньги, запредельной сложности), который ещё городить будут хрен знает сколько, когда уже есть Быстрые реакторы с охренительным опытом использования, на порядок дешевле и проще и те же цели.

потому что запасов урана на 100 лет, а щапасов линиря и дейтерия на миддионы  (так астрофизика распорядилась)... добыча урана из океана дпже в зоне течений - это пока вилами по воде писанная технология... кстати в нашей с вами 1/7 части суши вообще с ураном не шибко - о только накоаленные запасы времен когда ракеты строгали как колбасу  спасают

Цитата: ILPetr от 07.11.2021 20:53:55Не, там еще проще - не для наработки, а именно для непосредственного вынужденного деления 238-го с выделением тепла, которое утилизируется классической паровой турбиной. (Собственно, никакого другого технически реализуемого освоенными технологиями механизма утилизации энегии термоядерного жгута на сегодня так и не придумали.)

Так не бывает..Параллельно с реакциями индуцированного деления, по мере снижения эннегии нейтронов (в том числе возникновения вторичных мгновенных нейтронов), всяко будет нарабатываться плутоний

Цитата

Спасибо.

Цитата: GrinF от 08.11.2021 02:49:23кстати в нашей с вами 1/7 части суши вообще с ураном не шибко - о только накоаленные запасы времен когда ракеты строгали как колбасу  спасают

Казахстан - мировой лидер по добыче.
А вообще, в России. С учетом того, что тут не все, да и не все обследовано. Из открытых источников.

А в мире вот так. Из чего можно сделать вывод - Что еще не все разведано.

Цитата: GrinF от 08.11.2021 02:44:22у БН -800 вообще бланкета нет, ибо его за американскую помощь строили для выжигания оружейного плутония

У БН-800 есть боковая зона воспроизводства (БЗВ) - 90 шт. 2 ряда.
 

Цитата: GrinF от 08.11.2021 02:42:23Это понятно...  но какое это имеет отношение к замыканию берем считать что  к 3% изначального урана в сборке они еще наратают не 2-, а 6% плутония из урана 238 (за 5 циклов), который пойдет на энергетические  нужды, это сильно замкнет цикл по делящимяс изотопам?

А что Вы подразумеваете под замыканием топливного цикла? 

Открытый цикл - сборка отработала и на "помойку".

Закрытый цикл - сборка отработала - на переработку - осколки и ещё разную дрянь, которую в хозяйстве не приспособишь, на помойку.  Делящиеся U-235, Pu, не разделяя при переработке, обратно для изготовления сборок, добавляя "до кондиции" высоко обогащённый уран.

По делящимся цикл замыкаем. При этом остаётся некоторое количество обеднённого урана (который шёл на обогащение), однако экономия природного урана, по сравнению с открытым циклом порядка 20% и экономим некоторое количество EPP (см. ссылку на Автореферат).

Почему только 5 циклов (что вообще то не мало), просто большее количество циклов (насколько я понял) никто не считал, или при  расчёте промежуточных циклов накапливается большая ошибка.

Не будем путать с расширенным топливным циклом, когда количество делящихся образуется больше первоначальной загрузки.

PS Печатайте или исправляйте ошибки более внимательно, а то уже понять о чём речь, затруднительно.

Цитата: ДядяВася от 08.11.2021 15:35:16А что Вы подразумеваете под замыканием топливного цикла? 

Открытый цикл - сборка отработала и на "помойку".

Закрытый цикл - сборка отработала - на переработку - осколки и ещё разную дрянь, которую в хозяйстве не приспособишь, на помойку.  Делящиеся U-235, Pu, не разделяя при переработке, обратно для изготовления сборок, добавляя "до кондиции" высоко обогащённый уран.

Замкнутый цикл это кода на  шахтескважине добыли 2 тысячи тонн руды=10 карьерных белазов  с кондицией 500 г/т (или в скважине), из него произвели 1,180 кг желтого кека, из которого 250 грамм кислорода, 993 грамма урана-238, и 7 грамм урана-235. (либо как альтернатива взяли ужо готовый обедненный уран на складе, или ренерат, или купили регенерат, или переработали чужие ОЯТ)... Его отправили в какой-то длинный технологический процесс лет на 30-70 длиной, и в результате получили 76,6 Тдж=21,3 Гвтч тепловой энергии и 1,17 кг осколков делеения, через 5-10 лет из которых извлекли рутений, палладий может что еще из полезного, остатки в основном радиоцезий,радистронций тоже экстрагировали отсекловали и на длительное храненияв гору под красоноярском или вокеан выбросили. Оставшийся 1 г минорных актинидов дожгли в соевом реакторе  ,  . Имеено таковав цель проекта Прорыв со всеми его бридерами и свинцовыми реакторами   

ЦитатаПо делящимся цикл замыкаем. При этом остаётся некоторое количество обеднённого урана (который шёл на обогащение), однако экономия природного урана, по сравнению с открытым циклом порядка 20% и экономим некоторое количество EPP (см. ссылку на Автореферат).

Чтобы повесить медаль на грудь разработчикам - великое достижение. С точки зрения жизнеспособности атомной энергетики вообще ни о чем... Запасы урана 7 миллионов тонн (часть из них мифическая как на олимптйской дамбе с кондицией 100 г/т)... Потребление урана 50 тысяч тонн в год...Итого запасов на 140 лет...и теперь вы увеличили ажно жо 180 лет...

ЦитатаПочему только 5 циклов (что вообще то не мало), просто большее количество циклов (насколько я понял) никто не считал, или при  расчёте промежуточных циклов накапливается большая ошибка.

Из мной увиденного (далеко не один диссер с разными сценариями лежит в инетах) все рравно нарастает количество нейтронных поглотителей, ну идолжно быть миноров

ЦитатаНе будем путать с расширенным топливным циклом, когда количество делящихся образуется больше первоначальной загрузки.

Это бридеры ( тот самый несчастны БН-1200, строительство котрого снесли в очередной раз на 5 лет) -и тоже часть Прорыва - проекта по замыканию

ЦитатаPS Печатайте или исправляйте ошибки более внимательно, а то уже понять о чём речь, затруднительно.

Цитата: ДядяВася от 08.11.2021 15:17:12У БН-800 есть боковая зона воспроизводства (БЗВ) - 90 шт. 2 ряда.
 

да попутал это по суоп у БН-600 должен быть удален радиальный бланкет

ПАРИЖ, 10 ноября. /ТАСС/. Франция возобновит строительство атомных реакторов на своей территории для достижения энергетического суверенитета и целей по снижению вредных выбросов. Об этом заявил во вторник президент Франции Эмманюэль Макрон в ходе телеобращения к нации.
"Чтобы гарантировать энергетическую независимость Франции, обеспечение нашей страны электричеством и достичь наших целей по углеродной нейтральности к 2050 году, мы впервые за десятилетие перезапустим строительство атомных реакторов в нашей стране и продолжим развивать энергетику на основе возобновляемых источников", - сказал он.

Все эти заявления до очередного падения цен на газ на бирже, а потом, начинай сначала!

Цитата: бардак с идеями от 10.11.2021 11:57:22Все эти заявления до очередного падения цен на газ на бирже, а потом, начинай сначала!

Им бы хоть у финнов Олкилуото сначала достроить, а потом трезво оценить перспективы замены у себя

Китай построит 150 реакторов за 15 лет

Цитата: mse от 10.11.2021 18:56:51Китай построит 150 реакторов за 15 лет

Ну, допустим, они их даже как-то построят. Кто их обслуживать будет?

Вообще же - крайне сомнительная новость. Хотя бы потому, что никаких ссылок на первоисточники китайские в ней нет. Вот просто "Китай планирует построить 100500 реакторов" - и всё. "Чего их, бусурман, жалеть" (с)

Статья - о дефиците урана и открытии шахт. Вписывание туда "горячего" заголовка, похоже - просто способ подпереть цену акций уранодобывающих компаний. Сильно сомневаюсь, что Китай реально планирует хоть что-то подобное. По крайней мере, на официальных китайских ресурсах вообще ничего подобного нет.

Пруф (Синьхуа):
http://search.news.cn/?lang=ru#search/0/реактор/1/
http://search.news.cn/?lang=en#search/0/reactor/1/

Цитата: basilevs от 10.11.2021 19:38:56Ну, допустим, они их даже как-то построят. Кто их обслуживать будет?

Вообще же - крайне сомнительная новость. Хотя бы потому, что никаких ссылок на первоисточники китайские в ней нет. Вот просто "Китай планирует построить 100500 реакторов" - и всё. "Чего их, бусурман, жалеть" (с)

Статья - о дефиците урана и открытии шахт. Вписывание туда "горячего" заголовка, похоже - просто способ подпереть цену акций уранодобывающих компаний. Сильно сомневаюсь, что Китай реально планирует хоть что-то подобное. По крайней мере, на официальных китайских ресурсах вообще ничего подобного нет.

Пруф (Синьхуа):
http://search.news.cn/?lang=ru#search/0/реактор/1/
http://search.news.cn/?lang=en#search/0/reactor/1/

Блумберг клевещет
https://www.bloomber…-rival-u-s
Shortly after, the chairman of the state-backed China General Nuclear Power Corp. articulated the longer-term goal: 200 gigawatts by 2035, enough to power more than a dozen cities the size of Beijing
Без ссылок конечно, но тем не менее глава гос компании. Да и сейчас у них 16 реакторов в постройке и 45 еще запланировано, вполне могут вписаться в 150 реакторов за 15 лет.

Цитата: Thor от 11.11.2021 11:29:05Блумберг клевещет
https://www.bloomber…-rival-u-s
Shortly after, the chairman of the state-backed China General Nuclear Power Corp. articulated the longer-term goal: 200 gigawatts by 2035, enough to power more than a dozen cities the size of Beijing
Без ссылок конечно, но тем не менее глава гос компании. Да и сейчас у них 16 реакторов в постройке и 45 еще запланировано, вполне могут вписаться в 150 реакторов за 15 лет.

.....То есть в год должны вводиться в среднем 10 реакторов. Учитывая, что цикл постройки оного - порядка 5-7 лет сейчас должно быть в стадии строительства не менее 50 штук. Так что - "брехня!"

Цитата: сапёрный танк от 11.11.2021 12:17:13.....То есть в год должны вводиться в среднем 10 реакторов. Учитывая, что цикл постройки оного - порядка 5-7 лет сейчас должно быть в стадии строительства не менее 50 штук. Так что - "брехня!"

Ну или через 5 лет начать строить 75 штук
Подозреваю, что начать-то можно, но опытных строителей не хватит и где-нибудь (а то и много где) непременно накосячат. Хорошо если до физпусков дело не дойдёт.

США опоздали: Россия взяла под контроль часть мирового урана

Цитата...
Соединенные Штаты, обладающие крупнейшей мировой группировкой — 60 АЭС в тридцати штатах, на которых трудятся 98 реакторов, — сильно исчерпали свои запасы урана и не способны обогащать его в объемах, достаточных для покрытия собственных нужд. Сухая статистика говорит, что США импортируют львиную долю урана: 22 процента приходит из Канады, столько же из Казахстана, 16 процентов из России, 11 из Австралии, восемь из Узбекистана и еще пять из Намибии.
По состоянию на упомянутый 2010 год США самостоятельно добывали 4,2 миллиона фунтов оксида урана, а привозили из-за рубежа 55,3 миллиона. Кстати, по данным за 2020 год, собственное производство там упало до мизерных 0,17 миллиона фунтов, правда, импорт тоже просел — до 49 миллионов. Запомним последние цифры, они пригодятся ниже.
следует упомянуть, что у самой богатой и развитой страны мира до недавнего времени просто не было завода по обогащению урана. Точнее, когда-то были, но потом закрылись. На рубеже сороковых-пятидесятых годов прошлого столетия американцы построили три обогатительных комбината в городах Оук-Ридж (Теннесси), Падака (Кентукки) и Портсмут (Огайо). По странному стечению обстоятельств американское Министерство энергетики продало их в частные руки для дальнейшего закрытия аккурат в то время, когда Буш-старший подписал с шатающейся от голода и невзгод Россией контракт на поставки топлива.
И хотя наша страна неукоснительно соблюдала свои контрактные обязательства, на рубеже тысячелетий стало понятно, что Россия не только остановила внутренние деструктивные процессы, но и начала постепенный выход из периода страшных девяностых. Естественно, находиться в тотальной зависимости от противника Вашингтон не мог, и потому в 2006 году компания Urenco начала строительство единственного на сегодняшний момент действующего комбината по обогащению урана. На заводе в штате Нью-Мексико применяется технология центрифужного обогащения, в июне 2010 года заработал первый каскад, а по состоянию на сегодня в строю стоят 63 обогатительных каскада. Американское правительство обещало дополнительно построить еще одно предприятие в городе Пайктон в Огайо, но дальше разговоров дело так и не пошло.
Имеющихся производственных мощностей решительно мало. Завод Urenco в год производит всего 4,9 ЕРР (единицы разделительных работ) при общегосударственной потребности в 55,7. Остальное завозится извне компанией Westinghouse, все той же Urenco с ее предприятия в Швеции, также поставки идут из России и Казахстана.
Официальной информации по первым сделкам покупки Uranium One нет, но логика подсказывает, что максимально антироссийское руководство Обамы — Клинтон могло одобрить подобную покупку только при наличии некоторых не афишируемых договоренностей. Либо о том, что русские восстановят и нарастят добычу в штате Вайоминг (рудники Reno Creek, Chistensen Ranch, Moore Ranch и Ludeman), либо обеспечат топливную безопасность США поставками собственного производства. Подчеркнем, это лишь версия, но, согласитесь, весьма логичная.
Так случилось, что наш мир американоцентричен, и если российская компания заходит на местный рынок, это воспринимается как основной интерес и вектор приложения усилий. В нашем случае это совершенно точно не так.
Заключая сделку, "Росатом" в первую очередь интересовала не Америка, а главная урановая житница — Казахстан. Выкупив Uranium One, российская корпорация получила контрольные пакеты акций тамошних урановых рудников Анкал, Южный Инкал, Каратау, Акбастау, Заречное и Хорасан.
Чтобы был понятен масштаб, добавим, что Казахстан занимает второе (после Австралии) место в мире по запасам (свыше восьмисот сорока тысяч тонн) и первое по производству топливного урана (девятнадцать с половиной тысяч тонн в год).
Пакетное соглашение подразумевало еще и приобретение отраслевых предприятий в Намибии. И вновь перед нами страна, входящая в мировую пятерку по запасам урана. Тогдашние президенты Дмитрий Медведев и Хификепунье Похамба вскоре подписали межправительственное соглашение, по которому Россия вкладывала миллиард долларов в геологоразведку, а Намибия взамен предоставляла российскому монополисту восемь тысяч квадратных километров для проведения изысканий и льготные условия для добычи ресурсов.
Таким образом, в результате одной крупной сделки "Росатом" стал контролировать почти восемь процентов мировой добычи урана. Для сравнения: весь Казахстан вполне заслуженно очень гордится цифрой в двенадцать процентов.
Ну а дальше — известно. Майдан, Крым, война в Донбассе, санкции, что сыпались на нас как из рога изобилия. Сотрудничество с Россией стало невозможным в принципе даже для тех, кто жизненно зависел от российских поставок. Но отобрать российские активы в совсем уж бандитском варианте никто не решился, а "Росатом" никуда не торопился.
На текущий момент средний возраст американских атомных электростанций вплотную приближается к сорока годам, будущее строительства двух новых АЭС крайне туманно, собственная добыча урана так и не возродилась, а все потребности восполняются при помощи Westinghouse, по факту являющейся последним спасательным кругом, либо покупками у третьих сторон.
"Росатом" за этот же период заключил целую пачку зарубежных контрактов и подмял под себя две трети мирового рынка, российские горняки основательно обновили геологические карты Африки и Средней Азии.
Компания Uranium One за десять лет владения принесла неизвестные убытки, но вряд ли существует калькулятор, способный пересчитать соотношение успешно реализованных геополитических задач и попутно потраченных денег. Партии на мировой шахматной доске порой идут десятилетиями, и их тактика, как и результаты, не всегда понятны даже очень внимательному зрителю.

Продолжение разговора из БПМ

Свинец-208 как теплоноситель очень сильно экономит нейтроны. То есть можно иметь меньшее обогащение топлива и эффективнее облучать преобразуемый 238й уран.
И управление тоже проще:

ЦитатаИзотоп свинец-208 характеризуется чрезвычайно низким сечением поглощения нейтронов (меньше, чем у графита и дейтерия) и наибольшим альбедо тепловых нейтронов. Использование в быстром реакторе отражателя на основе свинца-208 позволит радикально увеличить среднее время жизни нейтронов (примерно на 3 порядка!), что существенно улучшит его ядерную безопасность в случае аварийного ввода в него положительной реактивности порядка и более эффективной доли запаздывающих нейтронов. Действительно, переходные процессы в этом случае протекают намного медленнее и поддаются управлению. Это поможет избежать многих аварийных ситуаций.

ЦитатаОтрасль производства изотопно-смещённых материалов (помимо собственно ядерного топлива) - это абсолютный ультрахайтек, доступный только тем странам, у которых есть дешевые и массовые центрифуги старших поколений ...

ИМХО свинец - это не для центрифуги. У изотопов разница абсолютный минимум, да и есть ли летучие соединения?
Предположу, что проще всего его наработать в том же БРЕСТе, фаршируя нейтронами природную смесь изотопов свинца.
Может быть, процесс можно будет ускорить, если окажется, что в процессе охлаждения теплоносителя можно обогащать смесь по какому-то изотопу, используя разницу в температуре плавления.

Цитата: mse от 13.11.2021 20:48:42Именно, для центрифуг. Тут выкладывали интервью, лет 5 назад, имана по полезным изотопно-смещонным матерьялам, в частности, свинцу и цырконию.

А есть газообразные при н.у. вещества у свинца с цырконием? Я просто не знаю, но знаю, что без них центрифуго не грандамиго.