MAX
Подпишись
стань автором. присоединяйся к сообществу!
Есть метка на карте 24 января 16
213

Первая сборка с ядерным «топливом будущего» выпущена в России

  • БН -800
  • БН -800

Первая тепловыделяющая сборка (ТВС) с ядерным топливом для реактора на быстрых нейтронах БН-800 четвертого блока Белоярской АЭС, прототипа более мощных коммерческих «быстрых» энергоблоков, которые, как считается, необходимы для развития атомной энергетики будущего, успешно и по графику собрана на предприятии госкорпорации «Росатом» «Горно-химический комбинат» (ГХК, Железногорск, Красноярский край).

[читать статью полностью...]

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в наш Телеграм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈

Комментарии 0

Для комментирования необходимо войти на сайт

  • 2
    RadiantConfessor RadiantConfessor25.01.16 18:57:29

    Попробую объяснить так как сам понимаю.

    1. В современных реакторах первоначально загружаемое топливо состоит из 6% активного Урана-235 и 94% безвредного Урана-238.

    2. При распаде Урана-235 выделяется необходимая нам энергия с образованием множества изотопов, от которых мало пользы.

    3. Самым плохим изотопом для ядерного реактора считается изотоп Ксенона. Он имеет очень большой радиус захвата нейтронов, т. е. он поглощает нейтроны и заглушает цепную ядерную реакцию. Этот процесс называется «отравлением» реактора и был одной из причин аварии на Чернобыльской АЭС.

    4. Уран-238 в топливных сборках взаимодействует с нейтронами от делящегося Урана-235 с образованием Плутония-239. Отработавший топливный стержень в основном состоит из изотопов Плутония.

    5. Со временем количество изотопов в топливе на основе Урана-235 и Урана-238 накапливается столько, что дальнейшая эксплуатация топливной сборки невозможна. При этом Урана-235 в топливе остаётся ещё достаточно много. По этому требуется вынуть стержень из реактора и очистить от примесей мешающих контролируемому радиоактивному распаду. Для этого при АЭС существуют специальные бассейны выдержки ТВЭЛ, где стержни остывают до температуры позволяющей провести транспортировку до специального химического завода и переработку загрязнённого топлива.

    6. На специальном химическом заводе, которых в России три (Маяк около Челябинска, Сибирский химический комбинат около Томска и Железногорский горно-химический комбинат около Красноярска) происходит дорогостоящая очистка топлива от изотопов и производство нового топлива.

    7. Основной изотоп выделяемый из «грязного» топлива это Плутоний, которого на планете накопилось огромное количество. Плутоний можно использовать для получения энергии в специальных реакторах на быстрых нейтронах или использовать в ядерном оружии. А вот остальные изотопы пользы приносят мало и самое лучшее для них сжечь их в том же самом реакторе на быстрых нейтронах с образованием менее опасных относительно короткоживущих (200-300) лет изотопов пригодных к захоронению.

    8. Реактор БН-800 имеет срок эксплуатации 45 лет и способен сжигать как Плутоний так и «плохие» изотопы. Это его основная задача.

    9. Обратите внимание, что для организации замкнутого топливного цикла на основе реакторов БН-800 требуются такие радиоактивные вещества как Уран-235, Уран-238, Плутоний-239. При этом Уран-235 и Уран-238 используются в обычных реакторах типа ВВЭР. А Плутоний-239 и часть Урана-238 в реакторе типа БН. При этом между реакторами ВВЭР и БН требуется переработка отработанного топлива на сложнейшем и дорогостоящем химическом предприятии. Недостатком такой схемы является её зависимость от Урана-235, запасов которого хватит где-то на 100 лет.

    10. Большего экономического эффекта позволяют достичь реакторы ребридеры, которые способны производить из 1 кг Урана-238 1 и более кг Плутония-239. Такие реакторы тратят значительное количество энергии не на нагрев воды для получения электричества, а на ядерную реакцию превращения Урана в Плутоний вещества. Недостаток таких реакторов в их опасности с точки зрения не распространения ядерного оружия. Так как такие реакторы позволяют получать из безобидного урана 238 ядерное оружие.

    11. Отсюда получается следующий вывод, для организации замкнутого топливного цикла не зависящего от редкого урана-235 требуется реактор ребридер и желательно пристанционный химический завод, позволяющий производить переработку отработанного топлива прямо на станции. Это и сократит издержки производства и обеспечит безопасность, в том плане, что Плутонию не придётся покидать пределов АЭС.

    12. С реактором ребридером и пристанционным химическим заводом можно обеспечить получение ядерной энергии в течении 10 000 лет из имеющегося на планете Урана-238, который сейчас просто накапливается в отвалах возле обогатительных комбинатов. И тогда главным нерешённым вопросом остаётся вопрос безопасности. Представьте, реактор БН-800 имеет срок эксплуатации 45 лет. Планировавшийся к постройке БН-1200 (который должен был стать первым гражданским промышленным ребридером) — 60 лет. Что такое 60 лет? Это два поколения людей, а дальше? А дальше уже вашим внукам пришлось бы ломать голову о том как вывести БН из эксплуатации. По этому нужен сверхнадёжный реактор способный проработать столетие и больше.

    13. Для решения вопроса сроков эксплуатации в России в рамках проекта Прорыв придумали реактор БРЕСТ, использующий в качестве теплоносителя вместо воды (как в ВВЭР) или натрия (как в БН) свинец. Свинец позволяет создать сверхнадёжный реактор ребридер с пристанционным химическим заводом, что и будет замкнутым топливным циклом.

    Отсюда следует, что реакторы БН будут существовать для выжигания излишков накопившегося плутония и опасных радиоактивных отходов с попутной генерацией энергии, по этому когда излишки закончатся все такие реакторы остановят. А реакторы БРЕСТ будут использоваться для создания цикла генерации энергии без использования редкого Урана-235.

    • 0
      Нет аватара guest25.01.16 22:57:57

      Пугает химзавод перерабатывающий, остальное замечательно. На химзаводе манипуляций с топливом и изотопами гораздо больше, чем в реакторе. И при любой химпереботке количнство отходов на выходе только растёт. Как там всё замыкается тема интересная.

    • 0
      Нет аватара mik8826.01.16 10:29:03

      А меня настораживает термин — МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ НОСИТЕЛЬ (натрий). Такой реактор нельзя расхолаживать иначе «змерзнет» натрий и реактор на выброс (Как?). Т. е. реактор гораздо сложнее в эксплуатации, а соответственно, дороже. Почитайте историю АПЛ пр. 705 «Лира».Там стояли реакторы с таким же носителем…

      • 0
        RadiantConfessor RadiantConfessor26.01.16 13:38:38

        Они этот вопрос специально и долго решали. Там трубы с электрическим подогревом. Чтобы запустить реактор в эксплуатацию тоже нужно расплавить натрий.

    • 0
      Нет аватара guest27.01.16 15:40:30

      всё хорошо, но преимущества свинца в качестве теплоносителя порождает другие проблемы.

      " А БРЕСТ просто соткан из новых, непроверенных решений. Критика касается неотработанности свинцового носителя — известно, что в полностью бескислородной среде горячий свинец растворяет сталь, а при избытке кислорода в нем появляются нерастворимые оксиды свинца, а значит уровень кислорода в системе необходимо поддерживать в очень узком диапазоне, причем в разном при разных температурах и режимах работы реактора. Неизвестно поведение свинцовой коррозии и при нейтронной активации стальных конструкций. Интеграция парогенераторов в корпус реактора приводит к появлению в турбинном паре трития — ужаса любого атомнадзора. Высокая температура плавления свинца оборачивается очень долгой процедурой отогрева и пуска — в случае Брест-300 она займет несколько месяцев. Нитридное вибротопливо имеет очень малую отработанность, а немногочисленные опыты по этому топливу выявляют проблемы на всех этапах — от переработки ОЯТ, до стойкости к распуханию в реакторе и даже к хранению в бассейне выдержки (нитриды реагируют с водой)."

      Именно поэтому БН пошёл «в продакшн», а БРЭСТ-300ОД — опытно-демонстрационный. Но если удастся разрулить — это будет очень полезный вариант. Другое дело в термояде движение пошло. Собственно энергетика может сильно поуменьшить аппетиты к реакторам. Что никак не отменяет ещё пары десятков полезных направлений, вплоть до ядерного легирования материалов.

      • 0
        RadiantConfessor RadiantConfessor27.01.16 18:57:32

        Проект БРЕСТ закончен, а значит проблемы для построения решены. Натрий имеет жуткие проблемы с водой, ничего, решили.

        БН-1200 заморозили из-за строительства БРЕСТа. Так как БРЕСТ по определению более надёжен чем БН.

        А нам как раз и нужны сотни лет эксплуатации. Они здесь на первом месте.

        Отредактировано: Zveruga~19:58 27.01.16
        • 0
          Нет аватара guest06.02.16 20:37:36

          > БН-1200 заморозили

          как заморозили? вы ничего не путаете? БРЕСТ к 2020 году заработает ОД (опытно-демонстрационный), БН-1200 к 2020 заработает «в продакшене» на Белоярской. Кто-то из нас что-то путает. Поправьте, если я.

          • 0
            RadiantConfessor RadiantConfessor07.02.16 09:34:37

            Росатом не выделяет деньги на строительство БН-1200. Этот проект решили приостановить в пользу проекта БРЕСТ.