Пара вопросов про реакторы

Цитата: mr_ttt от 28.01.2019 23:04:17Сорри, не уверен что туда помещаю, может в "как оно тикает", но попробую здесь

Просьба участникам ответить на пару вопросов.

1. Пробовали создавать или были ли проекты реакторов на плутонии. Попалась информация что получается отличный компактный реактор, но не делают из за опасности с точки зрения нераспространения ядерного оружия. Так ли это и где можно почитать про такие проекты.

Цитата: mr_ttt от 28.01.2019 23:04:17

 

Фундаментальный принцип, лежащий в основе конструкции любого реактора - он подкритичен по мгновенным нейтронам и критичен по запаздывающим. А у плутония характерные времена по запаздывающим нейтронам гораздо меньше, чем у урана. Отсюда требования по регулирующей аппаратуре на порядок (десятичный) выше. Просто так никто на себя такой геморрой не взваливал, только в рамках работ по замкнутому циклу.

• +0.27 / 14

Цитата: Senya от 29.01.2019 06:57:15Фундаментальный принцип, лежащий в основе конструкции любого реактора - он подкритичен по мгновенным нейтронам и критичен по запаздывающим. А у плутония характерные времена по запаздывающим нейтронам гораздо меньше, чем у урана. Отсюда требования по регулирующей аппаратуре на порядок (десятичный) выше. Просто так никто на себя такой геморрой не взваливал, только в рамках работ по замкнутому циклу.

Цитата: Senya от 29.01.2019 06:57:15

 

На самом деле всё не так плохо.

Я имею в виду МОХ-топливо. Если не полностью набирать активную зону из МОХ, а только 1/3 - 1/2 (остальное урановое топливо) для тепловых реакторов, то принципиально менять "систему управления" не нужно. 

В 60 - 80 гг, кто только не занимался МОХ-топливом  -  Россия, США, Англия, Франция, Германия, Япония, Италия, Бельгия, Индия (может забыл кого). Сейчас, практически, только Франция занимается производством МОХ для тепловых реакторов (ну индийцы ещё чего то бодяжат).

Чисто плутониевая зона (МОХ) использовалась в исследовательских быстрых реакторах, опять же в 60 - 80 гг. 
Сейчас из живых исследовательских БН осталось только Россия ИБР-2М (чистый диоксид с Pu-239 > 90%), БОР-60 (разные загрузки) и  Индия с FBTR (разные загрузки).

Опытно-промышленные реакторы на чистом МОХ то же много кто строил. Впереди всех были французы - Рапсодия - Феникс - СуперФеникс, но не срослось у них.

БН-600, в своё время, то же проектировался на чистый МОХ, однако, запустили его на уране. В дальнейшем, хотели перевести полностью на плутоний, для чего строили т.н. Цех 300 на "Маяке", однако нагрянула перестройка с дальнейшей перестрелкой и цех накрылся медным тазом.

В то же время, для отработки МОХ-технологии на "Маяке", построили опытно-промышленную установку "Пакет", где было изготовлено порядка 40 ТВС с МОХ-топливом, которые были облучены в БН-600, что дало материал для обоснования применения МОХ в БН-800.

МОХ-вибро отдельная тема, не будем её касаться, т.к. её дальнейшее применение не предполагается. 

Как известно, на ГХК построено промышленное производство МОХ, однако дела там двигаются не так быстро, как хотелось бы. Сейчас, вроде, изготовлено 5 сборок, для загрузки в БН-800.

• +0.22 / 14

Цитата: mr_ttt от 28.01.2019 23:04:17Сорри, не уверен что туда помещаю, может в "как оно тикает", но попробую здесь

Просьба участникам ответить на пару вопросов.

1. Пробовали создавать или были ли проекты реакторов на плутонии. Попалась информация что получается отличный компактный реактор, но не делают из за опасности с точки зрения нераспространения ядерного оружия. Так ли это и где можно почитать про такие проекты.

Цитата: mr_ttt от 28.01.2019 23:04:17

 

Размер реактора определяется не размером активной зоны, а системой охлаждения - защиты - генерации - вспомогательных систем.
Например, размер непосредственно активной части БН-600 1 х 2 м. 
В этом смысле уран или плутоний - по барабану.

Было большое количество исследовательских реакторов с ураном с обогащением порядка 90%. Но они были не очень маленькие, в основном, бассейнового типа. 

И таки да, уран у всех вывезли, предложив топливо с обогащением порядка 20%.
Хороший плутоний также изъяли, во избежании.

Цитата: mr_ttt от 28.01.2019 23:04:172. Что будет если с реактора атомной подводной лодки снять биологическую защиту по поверхности прочного корпуса, оставить переднюю стенку биологической защиты (как на реакторах для космоса) для защиты экипажа. Будет такая лодка фонить, оставлять сильный след в воде? Опять же попалось утверждение что следа почти не будет. Что скажут опытные специалисты?

Цитата: mr_ttt от 28.01.2019 23:04:17

 

Если снять "боковую" биозащиту, боюсь экипажу придётся плохо, даже если лодка не будет сильно фонить за счёт наведённой активности в воде. 

• +0.13 / 8

Цитата: ДядяВася от 29.01.2019 18:24:50Размер реактора определяется не размером активной зоны, а системой охлаждения - генерации - вспомогательных систем.
Например, размер непосредственно активной части БН-600 1 х 2 м. 
В этом смысле уран или плутоний - по барабану.

Было большое количество исследовательских реакторов с ураном с обогащением порядка 90%. Но они были не очень маленькие, в основном, бассейнового типа. 

И таки да, уран у всех вывезли, предложив топливо с обогащением порядка 20%.
Хороший плутоний также изъяли, во избежании.


Если снять "боковую" биозащиту, боюсь экипажу придётся плохо, даже если лодка не будет сильно фонить за счёт наведённой активности в воде.

Цитата: ДядяВася от 29.01.2019 18:24:50

 

А чему там фонить за счет наведенной активности? Захваченный в воде нейтрон породит или стабильный дейтерий, или стабильный кислород 17. "Колоть" кислород вроде энергетически не выгодно. Та же вода прокачивается непосредственно через АЗ и крутит турбину. Понятно, в морской воде соли, но их мало, вода не прокачивается по циклу и всегда "новая" - лодка-то движется. 

• +0.07 / 5

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 05:21:54А чему там фонить за счет наведенной активности? Захваченный в воде нейтрон породит или стабильный дейтерий, или стабильный кислород 17. "Колоть" кислород вроде энергетически не выгодно. Та же вода прокачивается непосредственно через АЗ и крутит турбину. Понятно, в морской воде соли, но их мало, вода не прокачивается по циклу и всегда "новая" - лодка-то движется.

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 05:21:54

 

Гады-нейтроны будут перегородку защиты огибать, диффундируя в морской воде. Это все давно просчитано.

• +0.23 / 14

Цитата: Dobryаk от 30.01.2019 06:02:13Гады-нейтроны будут перегородку защиты огибать, диффундируя в морской воде. Это все давно просчитано.

Цитата: Dobryаk от 30.01.2019 06:02:13

 

Наверное, уже тепловые? Нейтроны же должны затормозиться буквально на первых сантиметрах воды. Далее пробег тепловых десятки сантиметров. Вроде экран в метре-другом от переборки должен исключить "диффузию" нейтронов в жилые объемы. 

• +0.01 / 1

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 11:34:04Наверное, уже тепловые? Нейтроны же должны затормозиться буквально на первых сантиметрах воды. Далее пробег тепловых десятки сантиметров. Вроде экран в метре-другом от переборки должен исключить "диффузию" нейтронов в жилые объемы.

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 11:34:04

 

Не остановился, а стал тепловым, с средней скоростью 2 км/с  — сравните со скоростью подлодки. В воде нейтроны практически не поглощаются, и время жизни этих гадов 15 минут. 

• +0.22 / 12

Цитата: Dobryаk от 30.01.2019 11:57:40Не остановился, а стал тепловым, с средней скоростью 2 км/с  — сравните со скоростью подлодки. В воде нейтроны практически не поглощаются, и время жизни этих гадов 15 минут.

Цитата: Dobryаk от 30.01.2019 11:57:40

 

Скорости - понятно. Но они летят по прямой? Или от молекулы к молекуле? Т.е. их перемещение много меньше пути? Я был уверен, что в бассейновых ректорах к стенкам нейтроны уже не долетали в сколько-нибудь заметных количествах. А благополучно до своей кончины блуждали "в трех соснах". Правда очень интересно. 

• +0.03 / 3

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 13:11:03Скорости - понятно. Но они летят по прямой? Или от молекулы к молекуле? Т.е. их перемещение много меньше пути? Я был уверен, что в бассейновых ректорах к стенкам нейтроны уже не долетали в сколько-нибудь заметных количествах. А благополучно до своей кончины блуждали "в трех соснах". Правда очень интересно.

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 13:11:03

 

Стенке это количество нейтронов до лампочки, а человеку полный песец.

Да и с натрием в воде, не так однозначно. Натрия в воде дофига, сечение захвата, то же не маленькое (0,5 барн), а гамма от Na-24 весьма жёсткое. Да и лодка не всегда двигается.

• +0.26 / 13

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 13:11:03Скорости - понятно. Но они летят по прямой? Или от молекулы к молекуле? Т.е. их перемещение много меньше пути? Я был уверен, что в бассейновых ректорах к стенкам нейтроны уже не долетали в сколько-нибудь заметных количествах. А благополучно до своей кончины блуждали "в трех соснах". Правда очень интересно.

Цитата: ILPetr от 30.01.2019 13:11:03

 

Разумеется, не по прямой — идет диффузия.  В бассейновых реакторах активная зона в бериллиевом корпусе/отражателе, сквозь который в активную зону идут каналы для вывода нейтронов в экспериментальный зал. В самой активной зоне тоже есть каналы для облучения образцов в высоких потоках нейтронов. Поглощение тепловых нейтронов в воде хоть формально и слабое — это т.н. радиационный захват нейтрона протоном ы молекуле воды с образованием дйтрона и испусканием 2-Мэвного гамма кванта, но есть специальные причины для усиления сечения, так что оно помогает давить потоки нейтронов после бериллиевого отражателя.
Чтобы дважды не вставать: на АПЛ стоят обычные ВВЭР, только с обогащением топлива выше 20%, и забортную воду через активную зону не гоняют.

• +0.26 / 16