Цитата: ДядяВася от 13.02.2025 21:02:04Чтобы было меньше фантазий, советую почитать статью на АтомИнфо - Георгий Тошинский: о ТЖМТ и не только очень полезно.
Пофантазировать - оно всегда хорошо, это прекрасное упражнение для мозгов) Иногда, даже что-то новое удается придумать)
Однако, как это ни печально

, выяснилось, что я не первый с такими фантазиями (Na-1контур,LBE-второй, прямоконтактный ПГ):
https://textarchive.ru/c-2033167-p12.htmlЦитатаВыбор типа реакторной установки и теплоносителей первого и второго контуров определяется рабочими температурами технологического процесса. Для обеспечения теплом процессов, протекающих до 650 С можно использовать ядерную энергетическую установку с Na или Pb-Bi в первом контуре и Pb-Bi во втором в сочетании с прямоконтактным теплообменом. Условное температурное ограничение обусловлено технологически освоенными конструкционными сталями, длительная стойкость которых в Pb-Bi обеспечивается до 650 С. Однако интенсивные исследования, проводящиеся во всем мире в области новых материалов, показывают перспективу расширения температурного диапазона использования Pb-Bi.
Схема передачи тепла от ядерного реактора к технологическому контуру
Доля водорода при обработке Pb-Bi водяным паром при 600С
ЦитатаПро что конкретно пишут не совсем понятно.
Но такие исследования проводятся, правда в другом аспекте - аварийной ситуации - Взаимодействие расплава тяжёлого жидкометаллического теплоносителя с поступающей в его объём водой
В общем нафик, нафик такие инновации.
Строго говоря, прямоконтактный ПГ - это не обязательная опция, можно применить и традиционные трубные. Но выглядит заманчиво)
Тут
https://j-atomicenergy.ru/inde…/3356/3262 есть данные по испытаниям.

Имхо, конструктивное разнесение теплообменника Na/ТЖМТ и прямоконтактного ПГ на ТЖМТ - может быть более надёжным, чем анализируемые в работе
https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/download/1592/1572 парогенераторы на натрии, с промежуточной средой в виде
Pb-Bi.
ЦитатаКстати французы, после долгих мучений, отказались от эвтектики свинец-висмут во втором контуре реактора ASTRID - Ссылка (с 29).
Конкретики по второй ссылке я так и не уловил, одни рассуждения на вольную тему (кстати эту статью, по моему, уже обсуждали на ветке).
Не знаю, есть ли у французов реальный опыт с тяжелыми теплоносителями - возможно, в этом и есть причина отказа от LBE во втором контуре.
И, имхо, их отказ в пользу схемы "натрий/натрий/замкнутый ГТ-цикл на азоте" - тоже кажется вполне разумным решением, и с точки зрения безопасной эксплуатации, и с со стороны последующей утилизации/регенерации теплоносителя первого контура.
Тут, например,
https://www.j-atomicenergy.ru/…/view/3942, обоснованно пишут, что натриевый теплоноситель первого контура достаточно выдержать 50-60 лет, и можно использовать повторно, а ТЖМТ - подлежит захоронению из-за долгоживущих нуклидов.
А с учётом того, что и сам по себе ТЖМТ не дешевый (особенно, с висмутом) - захоранивать его после использования жалко...
ЦитатаПо крайней мере свинец вполне совокупляется с натрием с образованием Свинецнатрий (висмут не смотрел), и как эта бодяга будет болтаться в реакторе никому не известно.
Я в нескольких источниках нашёл данные о том, что Na вполне совместим как с чистым свинцом, так и со свинцом-висмутом.
Тут, например -
https://gsssd-rosatom.mephi.ru…%20(1).pdf - рассматривается использование сплава Na-Pb-Bi как ТЖМТ подслоя в ТВЭЛ с нитридным топливом.
В этом источнике (раздел 3.8 Lead or LBE and sodium interaction) -
https://oecd-nea.org/science/r…apter3.pdf - также указана совместимость, правда с нюансами.
В этом смысле, использование чистого свинца во втором контуре - выглядит более привлекательным, с т.з. возможных утечек из второго контура в первый - в частности, в источнике
https://textarchive.ru/c-2033167-p12.html описана возможность добавки порядка 10% свинца в натрий первого контура.
Цитата...На первом этапе практического освоения теплоносителя наибольший интерес представляют сплавы с малым содержанием свинца (до 1% ат.), т.к. температура ликвидуса для них достаточно низкая (200 °С при 1% ат.Pb).
В общем, делая выводы по всему вышеописанному - "идеальные бумажные БР для АСММ"

с моей точки зрения выглядят как, со своими плюсами и минусами:
1. Натрий/натрий/азот в ГТ-цикле (но, в отличии от французов, с интегрированным в корпус реактора двустенным парогенератором, использующим натрий в кач-ве промежуточной среды, как описано в
https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/download/1592/1572 )
- + общая технология теплоносителя первого и второго контура
- + безопасность от пролива натрия и разгерметизации газового контура
- + отсутствие необходимости утилизации теплоносителя 1-го (выдержка 50 лет) и второго (выдержка минимальная) контуров.
- + дешёвый теплоноситель.
- + минимальная масса установки (лёгкий теплоноситель и первого, и второго контура).
- + возможность транспортировки в "замороженном состоянии"
- - отсутствие серийных ГТ на азоте. Однако, скорее всего, возможно применение существующих энергетических ГТД с минимальными конструктивными изменениями.
- - необходимость разработки компактных , но эффективных теплообменников натрий/азот, азот/воздух или азот/вода для подвода и отвода тепла из цикла.
2. Натрий/свинец/вода в ПТ-цикле (возможно, с прямоконтактным ПГ)
- + отсутствие необходимости утилизации теплоносителя 1-го (выдержка 50 лет) и второго (выдержка минимальная, т.к. нет прямой активации в АЗ) контуров.
- + безопасность от пролива натрия и разгерметизации парового контура
- + безопасность от протечек свинца в натрий - полностью совместимы
- + возможность транспортировки в "замороженном состоянии"
- + использование серийного паротурбинного оборудования
- - раздельная технология теплоносителя первого и второго контура
- - высокая Тплавления ТЖМТ второго контура (может, и не критично - т.е. не факт что это минус)
3. Натрий/свинец-висмут/вода в ПТ-цикле (возможно, с прямоконтактным ПГ)
- + отсутствие необходимости утилизации теплоносителя 1-го (выдержка 50 лет) и второго (выдержка минимальная, т.к. нет прямой активации в АЗ) контуров.
- + безопасность от пролива натрия и разгерметизации парового контура
- + возможность транспортировки в "замороженном состоянии"
- + использование серийного паротурбинного оборудования
- - раздельная технология теплоносителя первого и второго контура
- - наработка полония и образование нерастворимых при рабочей температуре АЗ интерметаллидов, при протечке висмута в натрий
Отредактировано: Stak - 17 фев 2025 в 12:32