Китайцы провели первую перегрузку топлива на исследовательском жидкосолевом реакторе

Цитата: tigra от 18.04.2025 18:19:58https://www.scmp.com/news/china/science/article/3306933/no-quick-wins-china-has-worlds-first-operational-thorium-nuclear-reactor

Китайцы рапортуют об успешном первом добавлении свежего топлива, скорее всего UF4 и/или ThF4, не позднее 8 апреля 2025 года в действующий реактор, скорее всего TMSR (Thorium-breeding Molten-Salt Reactor) мощностью 2МВт тепловых в пустыне Гоби (Шанхайском институте прикладной физики (SINAP)), который предположительно пустили в августе 2021 года (про UF4-ThF4, TMSR и пуск в статье ничего нет, это мои предположения)

В общем, традиционно, чего то сделали, но чего, большая тайна.
На сайте Атоминфо есть пара статей 2018 г. когда это всё задумывалось - TMSR - китайские ЖСР и TMSR - китайская программа ЖСР .
Остаётся один вопрос - А нафига?

Единственное преимущество тория - его в землю закопали в 3 раза больше чем урана, это если в среднем. Это не касаясь вопроса - а насколько его проще (или наоборот) добывать.
При том, что у нас порядка 1 000 000 т. обеднённого урана, реакторной чистоты. Его куда девать будем? Закапаем для далёких предков, и будем копать торий.

А с ЖСР пусть покарячатся, другие уже пробовали и забили на это дело.
А мы? Предлагаю уподобиться той китайской обезьяне - сесть на дерево, свесить ножки, и наблюдать, пока очередное китайское чудо не проплывёт мимо.

Китайцем бы озаботиться реактором СEFR, что то про него давно ничего не слышно. Сколько он проработал на мощности (почитай с 2015 г, физпуск в 2010)? Месяцев несколько?
С МОХ как то у них то же ничего не слышно.

• +0.27 / 14
• • 14

Цитата: ДядяВася от 18.04.2025 21:35:34Чего то сделали, но чего, большая тайна.
На Атоминфо есть статьи 2018:  TMSR - китайские ЖСР и TMSR - китайская программа ЖСР.
А нафига?
Единственное преимущество тория - его в землю закопали в 3 раза больше чем урана.
А насколько его проще (или наоборот) добывать?
У нас порядка 1000000 т. обеднённого урана реакторной чистоты. Его куда девать будем? Закопаем для далёких предков, и будем копать торий.

А с ЖСР пусть покарячатся, другие уже пробовали и забили на это дело.
А мы? Предлагаю уподобиться той китайской обезьяне - сесть на дерево, свесить ножки, и наблюдать, пока очередное китайское чудо не проплывёт мимо.

Китайцем бы озаботиться реактором СEFR, что-то про него давно ничего не слышно. Сколько он проработал на мощности (с 2015 г, физпуск в 2010)? Месяцев несколько?
С МОХ как то у них тоже ничего не слышно.

1. Для Китая и Индии это важно. У Китая своего урана мало, а тория только на железно-марганцевом месторождении Баян Обо (Bayan Obo) те же 1 млн тонн (плюс всякие редкоземельные металлы)
Новость была про Китай, про закапывание обедненного урана и откапывание тория в России я ничего не писал, Вы сами придумали. Обедненный уран в России должны полностью переработать в гексафторид урана в Зеленогорске и Новоуральске к 2070 году (там для этого работает W-ЭХЗ, строится W2-ЭХЗ, планируются W3-ЭХЗ, W1-УЭХК, W2-УЭХК), а гексафторид обесфторивается и используется в МОКС, для этого в 2026 году запустят ОДЦ ГХК, предполагают вывести его 250т/год к 2029 году.
2. Я и советские учебники по ЖСР читал, приведенные Вами статьи, конечно, тоже. Только на момент написания этих статей данный исследовательский реактор был в проекте, а сейчас они уже 4 года с ним помучались. Вот, первый раз  добавили топливо (но, опять-таки, не понятно, то ли полностью меняли весь расплав, то ли часть убрали, а другую часть добавили, и переработали убранную, или нет, т.е. циклическое удаление продуктов распада и пополнение свежим топливом, или непрерывное. Судя по фразе "adding fresh fuel" и по тому, что отчитались о прохождении очередной вехи, циклический).
3. Другие не забили. Все упирается в материаловедение. В России тоже ведутся исследования по этому поводу, как только подберут достаточно коррозионностойкие материалы, будут строить ИЖСР на ГХК (правда, не для наработки тория, а для сжигания минорных актинидов и других долгоживущих изотопов, так называемый ЖСР-С (сжигатель))
Вот, например, доступные без подписки статьи по теме ЖСР (за 2019 год)
https://j-atomicener…/2539/2840
https://j-atomicener…/2538/2839

В России действует Федеральный проект «Разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем»
https://www.rosatom.ru/upload/iblock/021/021ece14a95274444f0fe2b838cb4eb3.pdf
он включает и материалы для ЖСР.

4. CEFR - это China Experimental Fast Reactor или БН-20. И начали его строить 20000510, физпуск был 20100721, а первый выход на мощность 20110721. Экспериментальный реактор на то и экспериментальный, чтобы на нем шишки набивать и технологию отрабатывать.
В СССР и России, если Вы помните, на это ушло 20 лет (БР-5/10 пущен в 1959, БОР-60 в 1969, БН-350 в 1973 и, наконец, БН-600 в 1980 году). У японцев и французов и американцев не получилось.
Китайцы свой первый CFR-600 (аналог БН-600, первый бетон 20171229) возможно, в этом году запустят (может и нет, если запустят, может, обгонят Индию с ее примерно таким же PFBR в Калпаккаме, который строится с 20041023 и в который уже якобы при премьер-министре Моди 20240304 загружали топливо, а потом оказалось, что не топливо, а макеты, а топливо загрузили через несколько месяцев, вроде, в 202408).

5. Китайцы технологию МОКС хотели у французов купить, но американцы французам запретили, поэтому сейчас все ТВС для первого CFR-600 производит Машиностроительный завод в Электростали (АО «МСЗ», предприятие Топливного дивизиона «Росатома») и будет это делать до конца эксплуатации это первого блока в соответствии с межправительственным соглашением

ЦитатаПоставки осуществляются в течение всего срока эксплуатации CFR600 в соответствии с потребностями китайской уполномоченной организации и возможностями российской уполномоченной организации.

Второй блок CFR-600 китайцы, возможно, будут обеспечивать сами со строящегося завода.

6. После отказа французов, CNNC строила второй завод по переработке ОЯТ в Ганьсу на площадке Jinta с производительностью 200т/год (в той же провинции у них есть опытный завод на площадке Jiuquan с производительностью 50т/год) , но достроила или нет, я не знаю, в планах у китайцев был 2025 год.
(вот и посмотрим, кто быстрее введет и выведет на полную мощность, ОДЦ ГХК на 250т или китайцы, у них на 2х площадках тоже получится 250т/год, правда, у нас есть еще действующих Маяк со 130-170т/год)
Pu с этого завода как раз и предполагается для CFR-600.
P.S. вот здесь пишут, что в ноябре 2024 второй завод подвели под крышу, но запустят в этом году, и на этой же площадке начали строить 3й завод

https://www.google.com/maps/place/40%C2%B020'01.5%22N+98%C2%B029'39.0%22E/@40.3341467,98.4963494,460m/data=!3m1!1e3!4m4!3m3!8m2!3d40.33375!4d98.4941667

• +0.20 / 10
• • 10

Цитата: ДядяВася от 18.04.2025 21:35:34В общем, традиционно, чего то сделали, но чего, большая тайна.
На сайте Атоминфо есть пара статей 2018 г. когда это всё задумывалось - TMSR - китайские ЖСР и TMSR - китайская программа ЖСР .
Остаётся один вопрос - А нафига?

Единственное преимущество тория - его в землю закопали в 3 раза больше чем урана, это если в среднем. Это не касаясь вопроса - а насколько его проще (или наоборот) добывать.
При том, что у нас порядка 1 000 000 т. обеднённого урана, реакторной чистоты. Его куда девать будем? Закапаем для далёких предков, и будем копать торий.

О ториевом цикле в СССР читаем  

Г.В. Киселев, В.Н. Конев «История реализации ториевого режима в советском Атомном проекте» УФН 177 1361–1384 (2007)

• +0.20 / 12
• • 12

Цитата: Dobryаk от 19.04.2025 07:58:55О ториевом цикле в СССР читаем  

Г.В. Киселев, В.Н. Конев «История реализации ториевого режима в советском Атомном проекте» УФН 177 1361–1384 (2007)

Разумеется я читал этот документ, наверное, наиболее полный по ториевой тематике в СССР.
Однако основной вывод, который делается в данной работе:


Добавить, в общем, не чего.

• +0.17 / 7
• • 7

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:031. Для Китая и Индии это важно. У Китая своего урана мало, а тория только на железно-марганцевом месторождении Баян Обо (Bayan Obo) те же 1 млн тонн (плюс всякие редкоземельные металлы)

В Европе, да и в США, со своим ураном, то же не ахти, но как то перебиваются.

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:03
Новость была про Китай, про закапывание обедненного урана и откапывание тория в России я ничего не писал, Вы сами придумали. Обедненный уран в России должны полностью переработать в гексафторид урана в Зеленогорске и Новоуральске к 2070 году (там для этого работает W-ЭХЗ, строится W2-ЭХЗ, планируются W3-ЭХЗ, W1-УЭХК, W2-УЭХК), а гексафторид обесфторивается и используется в МОКС, для этого в 2026 году запустят ОДЦ ГХК, предполагают вывести его 250т/год к 2029 году.

Тут как бы, наоборот гексафторид урана перерабатывается в диоксид, поскольку хранить его гораздо проще и безопаснее, да и фтор на дороге не валяется.

• +0.12 / 5
• • 5

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:03
2. Я и советские учебники по ЖСР читал, приведенные Вами статьи, конечно, тоже. Только на момент написания этих статей данный исследовательский реактор был в проекте, а сейчас они уже 4 года с ним помучались. Вот, первый раз  добавили топливо (но, опять-таки, не понятно, то ли полностью меняли весь расплав, то ли часть убрали, а другую часть добавили, и переработали убранную, или нет, т.е. циклическое удаление продуктов распада и пополнение свежим топливом, или непрерывное. Судя по фразе "adding fresh fuel" и по тому, что отчитались о прохождении очередной вехи, циклический).

Тут, традиционное для Китая, чего то намутили инновационного из поколения 20+ и теперь с этим мучаются.
На пальцах то всё понятно, это убрали, это добавили, это выкинули, но без конкретики это пустые слова.

• +0.06 / 2
• • 2

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:033. Другие не забили. Все упирается в материаловедение. В России тоже ведутся исследования по этому поводу, как только подберут достаточно коррозионностойкие материалы, будут строить ИЖСР на ГХК (правда, не для наработки тория, а для сжигания минорных актинидов и других долгоживущих изотопов, так называемый ЖСР-С (сжигатель))
Вот, например, доступные без подписки статьи по теме ЖСР (за 2019 год)
https://j-atomicener…/2539/2840
https://j-atomicener…/2538/2839

Как подберут так сразу. Но подобрать подходящие материалы для температур 700+ для корозионно активной среды, да чтоб работала  не один десяток лет, задача не на одно десятилетие.
А главное, а нафига?
Минор актиниды требуют, в первую очередь (при прочих равных), максимально больших нейтронных потоков, где мы, правильно, впереди планеты всей со своими исследовательскими и опытно-промышленными реакторами быстрыми реакторами.
И забот в этой области тоже хватает по конструкционным материалам, по крайней мере по оболочкам твэлов. 
БРЕСТ строится, там поле не паханное.

• +0.18 / 7
• • 7

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:10:42

Тут как бы, наоборот гексафторид урана перерабатывается в диоксид, поскольку хранить его гораздо проще и безопаснее, да и фтор на дороге не валяется.

Вопрос дилетанта. В ТВЭЛах применяется как раз этот самы диоксид. Что происходит с кислородом, когда его собрат по молекуле распадается?

• +0.00 / 0

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:03
4. CEFR - это China Experimental Fast Reactor или БН-20. И начали его строить 20000510, физпуск был 20100721, а первый выход на мощность 20110721. Экспериментальный реактор на то и экспериментальный, чтобы на нем шишки набивать и технологию отрабатывать.

А не нужно было шишки набивать. Взяли модернизированный (не в ту сторону) проект БОР-60. Всё тяжёлое оборудование мы им поставили. Запустили, с нашей помощью, а дальше досвидание, сами справимся. До сих пор шишки набивают и технологию отрабатывают.
Кстати, топливо, до сих пор, то же наше.

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:03
Китайцы свой первый CFR-600 (аналог БН-600, первый бетон 20171229) возможно, в этом году запустят (может и нет, если запустят, может, обгонят Индию с ее примерно таким же PFBR в Калпаккаме, который строится с 20041023 и в который уже якобы при премьер-министре Моди 20240304 загружали топливо, а потом оказалось, что не топливо, а макеты, а топливо загрузили через несколько месяцев, вроде, в 202408).

Здесь то же полный туман с  CFR-600, то ли запустят, то ли нет. Кстати топливо опять МСЗ им делает. Сами ни как.

Цитата: tigra от 18.04.2025 23:39:03
5. Китайцы технологию МОКС хотели у французов купить, но американцы французам запретили, поэтому сейчас все ТВС для первого CFR-600 производит Машиностроительный завод в Электростали (АО «МСЗ», предприятие Топливного дивизиона «Росатома») и будет это делать до конца эксплуатации это первого блока в соответствии с межправительственным соглашением

ЦитатаПоставки осуществляются в течение всего срока эксплуатации CFR600 в соответствии с потребностями китайской уполномоченной организации и возможностями российской уполномоченной организации.

Второй блок CFR-600 китайцы, возможно, будут обеспечивать сами со строящегося завода.

Разговора про МОХ, они с нами начинали, ещё в лохматом 1997 г. Наши работяги им лекции читали. Но что то пошло не так и разговоры остались разговорами.
Французы про МОХ для БН уже сами забыли как делать. 
Да,  АО «МСЗ» с МОХ не работают, они спецы по урану.

• +0.24 / 10
• • 10

Цитата: НАлЕ от 19.04.2025 16:34:23Вопрос дилетанта. В ТВЭЛах применяется как раз этот самы диоксид. Что происходит с кислородом, когда его собрат по молекуле распадается?

Вот этот кислород, к осколкам и присоединяется.

• +0.05 / 2
• • 2

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:41:01Вот этот кислород, к осколкам и присоединяется.

То есть, появление О₂ , со всеми печальными последствиями, исключено?

• +0.00 / 0

Цитата: НАлЕ от 19.04.2025 16:46:55То есть, появление О₂ , со всеми печальными последствиями, исключено?

Кислород под оболочкой, не самое страшное да и поглощается он осколками. Более пакостное воздействие (с точки зрения коррозии) производят осколочные элементы - йод, теллур, цезий и др.

• +0.23 / 9
• • 9

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:04:21Разумеется я читал этот документ, наверное, наиболее полный по ториевой тематике в СССР.
Однако основной вывод, который делается в данной работе:


Добавить, в общем, не чего.

Cтрого говоря, уран-233 рассматривался и как боевой. Не попробовать было бы неверно. Попробовали, но не срослось.  Но сам документ исключительно интересный.

• +0.21 / 11
• • 11

Цитата: НАлЕ от 19.04.2025 16:34:23Вопрос дилетанта. В ТВЭЛах применяется как раз этот самы диоксид. Что происходит с кислородом, когда его собрат по молекуле распадается?

Да скорее всего ничего не произойдёт. Кроме ого что выделится в газовой фазе. Ядерная реакция кислорода с осколком (энергия одного будет 60 МэВ, второго 100 МэВ)наверное ИМХо маловероятна ужо больно высокий кулоновский  барьер преодолеть надо. Да и выигрыш в энергии сомнителен,- кислород одно из самых устойчивых ядер, то есть с большой энергией связи нуклонов.

• +0.00 / 0

Цитата: GrinF от 19.04.2025 19:48:58Да скорее всего ничего не произойдёт. Кроме ого что выделится в газовой фазе.

Вот это и было бы страшно. Явно же, образование газа - это рост давления внутри ТВЭЛа. Соответственно, угроза его разрушения.

Цитата: GrinF от 19.04.2025 19:48:58Ядерная реакция кислорода с осколком (энергия одного будет 60 МэВ, второго 100 МэВ)наверное ИМХо маловероятна ужо больно высокий кулоновский  барьер преодолеть надо. Да и выигрыш в энергии сомнителен,- кислород одно из самых устойчивых ядер, то есть с большой энергией связи нуклонов.

Ну а Дядя Вася утверждает обратное.

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:14:15Тут, традиционное для Китая, чего то намутили инновационного из поколения 20+ и теперь с этим мучаются.
На пальцах то всё понятно, это убрали, это добавили, это выкинули, но без конкретики это пустые слова.

Если у Вас есть конкретика, поделитесь. Я что увидел, о том и написал, как акын. Вот, Вы спросили про МОКС и завод по переработке - нашел спутниковую фотографию. Китай исследования по многим направлениям делает. И в некоторых направлениях имеет успехи. Я его не превозношу и не принижаю.
Журналисты могут и 30+ и 50+ придумать. Я привел оригинальную статью и выжимку из нее, которая, с моей точки зрения, имела смысл, опустив журналистскую шелуху.

• +0.00 / 0

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:24:53Как подберут так сразу. Но подобрать подходящие материалы для температур 700+ для коррозионно активной среды, да чтоб работала  не один десяток лет, задача не на одно десятилетие.
А главное, а нафига?
Минор актиниды требуют, в первую очередь (при прочих равных), максимально больших нейтронных потоков, где мы, правильно, впереди планеты всей со своими исследовательскими и опытно-промышленными реакторами быстрыми реакторами.
И забот в этой области тоже хватает по конструкционным материалам, по крайней мере по оболочкам твэлов. 
БРЕСТ строится, там поле не паханное.

На 20241227 в РФ накоплено около 26500т ОЯТ. Ежегодно из реакторов выгружается порядка 600т отработавшего топлива.  Единственное в России действующее предприятие, ФГУП «ПО Маяк», может перерабатывать порядка 150 – 170 т/год (в пересчете на уран). Если не ускорить темпы переработки, придется каждые 15 лет строить новое ХОТ (Хранилище Отработавшего Топлива) на 10000т.
БРЕСТ на пристанционном модуле переработки рассчитан на 10т ОЯТ/год при выходе на проектную мощность после 2030 года.
ОДЦ ГХК при выходе на проектную мощность в 2029 году - на 250т ОЯТ/год.
По результатам его работы должен быть построен не опытно-промышленный центр, а промышленный, предположительно на 1000т/год.
И у ОДЦ и у будущего промышленного центра будет очень много минорных актинидов в том числе тех, которые выделить не смогли, чтобы поместить в таблетки и набить ими мавелы. Вот для таких ОЯТ и нужен будет ЖСР-С, который в равновесном состоянии их за несколько десятилетий работы спокойно дожгёт.
А получение материалов, у которых в жестких условиях ЖСР коррозия будет не больше 50мкм/год (первоначально ошибочно написал 50нм/год, вовремя поправили), никому не помешает. Их еще много где можно будет использовать.

• +0.16 / 7
• • 7

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:38:28А не нужно было шишки набивать. Взяли модернизированный (не в ту сторону) проект БОР-60. Всё тяжёлое оборудование мы им поставили. Запустили, с нашей помощью, а дальше досвидание, сами справимся. До сих пор шишки набивают и технологию отрабатывают.
Кстати, топливо, до сих пор, то же наше.


Здесь то же полный туман с  CFR-600, то ли запустят, то ли нет. Кстати топливо опять МСЗ им делает. Сами ни как.


Разговора про МОХ, они с нами начинали, ещё в лохматом 1997 г. Наши работяги им лекции читали. Но что то пошло не так и разговоры остались разговорами.
Французы про МОХ для БН уже сами забыли как делать. 
Да,  АО «МСЗ» с МОХ не работают, они спецы по урану.

АО «МСЗ» с МОХ не работает, но все твэлы и ТВС для БН-600 и первого китайского CFR-600 по контракту делают они.
Обедненный уран поставляется с СХК, Pu поставлялся с Маяка, на ОДЦ ГХК с 2018 формировали МОКС, теперь, возможно, и ремикс (после 2026 года и получения лицензии на начало переработки ОЯТ), сформированные таблетки первых партий помещались внутрь твэлов на МСЗ (плюс еще ребята из НИИАРа делали не таблетки, а столбики из своего НИИАРовского виброуплотненного топлива, если Вы имели в виду первую загрузку МОКС и первую перегрузочную партию для БН-800), теперь на ОДЦ ГХК (там выпустили первую МОКС ТВС в 201508, а отгрузили первую партию МОКС топлива только 20181213, а БН-800 был введен в эксплуатацию 20161031, из-за задержки с производством пришлось его пускать на урановом топливе и только потом на МОКС (100% МОКС загрузка получилась только 20220922 - через 6 лет после ввода в эксплуатацию), из-за чего пришлось несколько раз пересчитывать АЗ).

• +0.03 / 1
• • 1

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:04:21Разумеется я читал этот документ, наверное, наиболее полный по ториевой тематике в СССР.
Однако основной вывод, который делается в данной работе:
...
Добавить, в общем, не чего.

Надо учитывать несколько факторов (и это касается не только урана, тория, редкоземельных металлов и пр.):
1. содержание полезного элемента в породе
2. располагаемые запасы
3. наличие существующих технологий извлечения
4. стоимость извлечения
5. возможность или невозможность получения нужного элемента извне
6. стоимость покупки извне при возможности

Отходов не бывает. Они почты всегда могут быть сырьем для следующего передела. И то, что сегодня разрабатывать бесперспективно, завтра будет приемлемо, а послезавтра может оказаться единственным доступным способом.
Что касается Китая, упомянутое месторождение (в котором 1млн т. тория) - оно железо-марганцевое. Его добывают из-за этих двух элементов. А все остальное (торий и редкоземы) - это побочка. Их можно извлекать, а можно оставить в отвалах.

• +0.06 / 3
• • 3

Цитата: ДядяВася от 19.04.2025 16:10:42В Европе, да и в США, со своим ураном, то же не ахти, но как то перебиваются.


Тут как бы, наоборот гексафторид урана перерабатывается в диоксид, поскольку хранить его гораздо проще и безопаснее, да и фтор на дороге не валяется.

Да, Вы правильно подметили, я писал поздно ночью, поторопился и не проверил, что написал.
Кстати, для будущих промышленных БНов может быть и не в диоксид будут перерабатывать, а в нитрид. Тут все зависит с какими результатами тестирование нитридного топлива в НИИАРе и БН-600 завершится.
Может быть придется для ВВЭРов и БН-600, БН-800 делать МОКС, а для новых БНов нитридное.

• +0.03 / 1
• • 1