Реакторы....

Цитата: Rafar от 08.12.2021 17:07:05Пытался найти фото американских ядерных реакторов для подлодок, более менее современных (S6, S8, S9). Повсюду написано, что они используют топливо очень высокой степени обогащения, чуть ли не 93%, и по идее должны быть очень компактными. Очень было интересно взглянуть на их размеры. Не нашел ни одного фото. Зато нашел другие интересные картиночки (с объяснениями на английском языке).

https://www.quora.co…-same-room

• +0.06 / 3
• • 3

Цитата: pkb от 11.12.2021 10:20:29много урана уходит на распад в пустую

• +0.06 / 3
• • 3

Цитата: ВТБ! от 11.12.2021 11:21:31И куда уходит энергия?
Возвращается в массу стабильных (с периодом полураспада от десятков лет) изотопов?
Долю этих потерь не оцените?

• +0.00 / 0

Цитата: pkb от 11.12.2021 10:20:29Как я понимаю физику процесса, то обогащение не влияет (почти не влияет) на компактность. Такое высокое обогащение делают прежде всего для длительного срока между перезарядками (10-20 лет). Компактность добиться за счёт размеров активной зоны сложно - там главное ограничение съём энергии с объёма активной зоны. Компактности добиваются путём расположения вплотную реактора и парогенераторов, насосов.
И как я понимаю процесс цепной реакции, то использование высокообогащённого топлива дорогое удовольствие:
1. Сам процесс обогащения стоит денег. 
2. И главное - при длительных сроках компании в начале имеем очень повышенный коэффициент размножения, поэтому в активной зоне много поглотителя нейтронов - считай поначалу много урана уходит на распад в пустую.

• +0.01 / 1
• • 1

Цитата: Rafar от 12.12.2021 08:54:081. Чем выше обогащение, тем больше достижимая плотность энергии и тем меньше объем АЗ.
2. Нет.

• +0.02 / 2
• • 1
  • 1

Цитата: pkb от 12.12.2021 09:12:291. Плотность энергии в первую очередь упирается в теплосъём с объёма занимаемого ТВС. На гражданских ВВЭР с 4% обогащения уже упёрлись. 
Ну и языком физики плотность энергии определяется потоком нейтроннов - в первую очередь коэффициентом размножения - наглядный пример авария Чернобыльской АЭС - на весьма не обогащенном топливе (2,5%) получили такую плотность энергии, что реактор к херам разнесло - получили за счёт коэффициента размножения более 1. 
2. И как же тогда обеспечивается коэффициент размножения 1 в начале компании и в конце?

• +0.01 / 1
• • 1

Цитата: pkb от 11.12.2021 19:32:27Лишние нейтроны поглощаются поглотителями (бор и т.п.) В начал компании в активной зоне много поглотителя, затем он постепенно выводиться/ выгорает. 
А вот насчёт энергии затрудняюсь ответить. Закон сохранения работает. Но тут нужно сравнивать энерговыделение при бомбардировке нейтронами урана и бора.

• +0.49 / 14
• • 14

Цитата: Senya от 12.12.2021 10:06:52Из 200 МэВ энергии распада ядра урана нейтроны уносят в среднем 5-6 МэВ. Даже если энергия нейтронов полностью и бесполезно теряется, речь в любом случае идёт о единицах процентов.

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: Rafar от 12.12.2021 13:16:30Он вообще не понимает, о чем речь ведет. У него:

"поэтому в активной зоне много поглотителя нейтронов - считай поначалу много урана уходит на распад в пустую". В этой фразе все прекрасно, если задуматься!

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: rommel.lst от 12.12.2021 13:22:28Это проистекает из рассказа о том, как работает новый ВВЭР с регулировкой спектра нейтронов. Там реально стоит выгорающий поглотитель, чтоб поток стабилизировать по мере спада активности..

ЦитатаКак я понимаю физику процесса, то обогащение не влияет (почти не влияет) на компактность.

Цитата...много урана уходит на распад в пустую

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: Rafar от 12.12.2021 08:54:081. Чем выше обогащение, тем больше достижимая плотность энергии и тем меньше объем АЗ.

• +0.01 / 3
• • 2
  • 1

Цитата: ILPetr от 12.12.2021 14:21:28Но ограничивает сие именно вынос тепла из АЗ. По сути - объем активной зоны будет определяться объемом теплоносителя в ней, а не способностью топлива делиться. 

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: Rafar от 12.12.2021 14:38:18Объем будет определяться несколькими факторами и теплосъемом в т.ч.

Цитата: Rafar от 12.12.2021 14:38:18Но если у вас одинаковый объем АЗ и два топлива, 20% и 93%, в каком случае больше вероятность, что испущенный нейтрон разделит очередной атом ДВ, и не улетит за пределы АЗ?

• +0.02 / 2
• • 2

Цитата: ILPetr от 12.12.2021 16:02:59В первую очередь именно теплосъемом, что тем труднее, чем компактнее АЗ. 

Таки если он не улетит - его придется поглотителем унасекомить, иначе - он приведет к лишнему делению ядра урана, выделению тепла и новым нейтронам. Тепловой взрыв? Расплавление АЗ? Это совсем не то, чего мы хотели. 

• +0.05 / 2
• • 2

Цитата: Senya от 12.12.2021 10:06:52Из 200 МэВ энергии распада ядра урана нейтроны уносят в среднем 5-6 МэВ. Даже если энергия нейтронов полностью и бесполезно теряется, речь в любом случае идёт о единицах процентов.

• +0.00 / 0

Цитата: Rafar от 12.12.2021 14:38:18Объем будет определяться несколькими факторами и теплосъемом в т.ч. Но если у вас одинаковый объем АЗ и два топлива, 20% и 93%, в каком случае больше вероятность, что испущенный нейтрон разделит очередной атом ДВ, и не улетит за пределы АЗ?

• +0.19 / 8
• • 8

Цитата: Rafar от 12.12.2021 18:26:39Не придется его ничем насекомить. Просто АЗ будет компактнее в случае более обогащенного топлива. И плотность энергии выше. Гдето была табличка по плотностям энергии субмариновых реаторов Американского флота. Она неуклонно увеличивалась и самая высокая на S9 реакторах "Вирджиний". А что это значит? А это значит, что теплосъем позволяет ее компактифицировать.

• +0.11 / 4
• • 4

Цитата: pkb от 12.12.2021 20:42:38Так это достигается не обогащением, а конфигурацией ТВС.
У ВВЭР-400 и ВВЭР1200  вырос кратно теплосъём с литра активной зоны при почти неизменном обогащении - за счёт интенсификации теплосъёма: объём прокачиваемого теплоносителя, форма ТВС, ну и разница температур на входе-выходе.

ЦитатаКоличество нейтронов в единице объёма мало зависит от обогащения

• +0.00 / 0

Цитата: Rafar от 13.12.2021 15:57:45Теплосъем вырос без изменения энерговыделения на единицу объема этой самой активной зоны?

Цитата: Rafar от 13.12.2021 15:57:45

ЦитатаКоличество нейтронов в единице объёма мало зависит от обогащения

Это вообще за гранью!  Не влияет, по-вашему, степень обгащения на размер АЗ? Или влияет?

• +0.11 / 4
• • 4