Ядерная и углеводородная энергетики
4,046,554 11,958
 

  Luddit ( Слушатель )
13 ноя 2021 18:48:57

свинец-208

новая дискуссия Дискуссия  569

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.
Отредактировано: Luddit - 13 ноя 2021 19:09:21
  • +0.00 / 0
  • АУ
ОТВЕТЫ (17)
 
 
  navi2 ( Слушатель )
13 ноя 2021 19:08:34

Когда первый раз эта тема всплыла, формулировка было про изотопосмещённые вещества. И, насколько я помню, речь шла именно о свинце для ядерных реакторов.
И именно на центрифугах.
Не разбираюсь. Но помню.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
13 ноя 2021 21:37:46


Скорее всего исходная статья была в "Вопросах Атомной Науки и Технике" в статье с хитрожопым названием "«РАДИОГЕННЫЙ СВИНЕЦ С ДОМИНИРУЮЩИМ СОДЕРЖАНИЕМ 208-Pb: НОВЫЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ И ЗАМЕДЛИТЕЛЬ НЕЙТРОНОВ ДЛЯ ИННОВАЦИОННЫХ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ» .

Цитата
Аннотация

Предлагается новый замедлитель нейтронов – радиогенный свинец на основе изотопа 208Pb с низким сечением поглощения нейтронов. Использование его в быстром реакторе позволит замедлить реакцию деления на мгновенных нейтронах. Это улучшит безопасность реактора. Радиогенный свинец с высоким содержанием 208Pb может быть добыт из ториевых и торий-урановых руд, что подтверждают исследования, выполненные в Университете Сан Паулу (Бразилия)


Почему радиогенный: потому, что Pb-208 преимущественно образуется в результате распада 232Th → 208Pb с периодом полураспада 14,0 млрд лет. Т.е. предполагается использовать добываемый свинец из специфических месторождений, а не центрифужным методом. Вопрос практической добычи в промышленных масштабах, остаётся открытым.

Основная фишка, как сделать БРЕСТ-300 более "эффективным" за счёт уникальных свойств 208Pb, увеличить толщину бокового отражателя до 5 (пяти) м.
Почему бы нет? Только нужно учесть, что при существующей конструкции в реактор заливается порядка 600 м3 свинца, что весит около 7000 т. Сколько нужно залить свинца при 5 м отражателя авторы не уточняют (а мне лень считать), думается, что дофига. 

В общем, идея чисто сфероконическая.
  • +0.30 / 15
  • АУ
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
13 ноя 2021 22:06:19

Очень наглядная иллюстрация свойств 208 свинца. Даже при термоядерном взрыве нейтроны в воде (классическом теплоносителе для реакторов) далее метра не убегают. А здесь 5 туда и 5 обратноУлыбающийся
Кстати, а в защиту старых реакторов свинец не клали? А то может там поковырять?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  mse ( Слушатель )
13 ноя 2021 20:48:42

Именно, для центрифуг. Тут выкладывали интервью, лет 5 назад, имана по полезным изотопно-смещонным матерьялам, в частности, свинцу и цырконию.
  • +0.03 / 3
  • АУ
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
13 ноя 2021 21:06:27

А есть газообразные при н.у. вещества у свинца с цырконием? Я просто не знаю, но знаю, что без них центрифуго не грандамиго.
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
  mse ( Слушатель )
13 ноя 2021 22:06:36

Раз пошёл такой разговор, значит что-то есть.
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
13 ноя 2021 22:12:16

Не факт - вот о свинцовом реакторе много говорят, а его нет и нет никаких свидетельств его полезности. Крутой
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
13 ноя 2021 22:24:25

Брест-300 свинцовый.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
  GrinF ( Слушатель )
14 ноя 2021 22:25:51

есть Pb(CH3)4... проблема в том что окромя изотпов свина есть еще изотопы водорода и углерода, поэтому хорошей чистоты не добиться с одного захода (хотя содержание Pb-208 52% в природном свинце)... посему в несколько заходов  с прмежуточными методами перераспределения метильных групп... дорого получается
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
14 ноя 2021 22:34:13

Мобуть, придёцца ещо и исходные реактивы обогащать по изотопному составу. Ну то такэ, если будет профит. Вон, живую и мёртвуюлёхкую и тяжёлую воду делают же.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  GrinF ( Слушатель )
15 ноя 2021 01:31:12

затрахаешься ты обеднять углерод по углероду-13 (это наверное еще более тяжело чем обогощать)... есть альтернативы - например кристаллизация... но в целом все равно дешево не будет...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  ILPetr ( Слушатель )
15 ноя 2021 05:53:10

Наверное, Вы преувеличиваете - тот же метан с 12-м и 13-м имеет разницу масс порядка 6%. Гексафторид урана по интересуещему изотопу порядка 1%. Вроде как центрифужные технологии без особых проблем "вычистят" 13-й.
  • +0.10 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  GrinF ( Слушатель )
15 ноя 2021 13:12:25

не по относительным величинамтам разница а а по абсолютной разнице да еще и в квадрате
https://scienceandgl…glaser.pdf
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
15 ноя 2021 15:09:38

Из общих соображений при значительной относительной разнице разделить таки проще, необязательно центрифугой.
Вики клевещет, что

ЦитатаВ настоящее время тяжёлая вода с содержанием дейтерия 99 % ат., продаваемая поставщиками химических реактивов, при покупке 1 кг сто́ит около 1 евро за грамм[22], однако эта цена относится к продукту с контролируемым и гарантированным качеством химического реактива; при снижении требований к качеству цена может быть на порядок ниже.


Затраты накрутки урана до оружейного - 227ЕРР, накинем еще 9ЕРР для учета разницы исходной концентрации в воде и руде, при 115$ за ЕРР это 27$ за грамм урана-235.
С учетом того, что ядро урана в 118 раз тяжелее дейтерия, один атом дейтерия обходится дешевле одного атома урана-235 в 2800 раз.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
13 ноя 2021 22:24:32


Есть такая партия статья ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МАЛОАКТИВИРУЕМОГО СВИНЦОВОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ С ИЗОТОПНЫМ ОБОГАЩЕНИЕМ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЯДЕРНО- ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК .

Правда в статье Pb-208 обсирают, в виду того, что со временем облучения в нём накапливается Po-210, весьма неприятная штука. И рекламируется уже Pb-206, как малоактивируемый. Только есть одна заковырка, в естественной смеси его всего 24%, а желательно, для пущего сексу, чтоб его было процентов 90. Ну 90, так 90, только по нонешним ценам он несколько дороговат около $10 000/кг. Но если поднапрячься и выпускать десятками тысяч тонн, то цена непременно снизится.

PS. Только какие соединения свинца используют для обогащения, в статье ни слова. Но это не важно. Хотеть значит мочь!!! Но за ваши деньги.
  • +0.15 / 8
  • АУ
 
 
 
  mse ( Слушатель )
13 ноя 2021 22:28:40

Ну тут главное, понять, стоит ли профит затратам. Если стоит, то придумают. UF6 тоже на дороге не валялся.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
  Мастак ( Слушатель )
14 ноя 2021 19:46:27

Эффективно это могут только наши центрифуги девятого поколения. Они способны эффективно разделять изотопы с разницей атомных масс = 1 !
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< "Они же просто шутят!"
*********** >>