Проект ПРОРЫВ |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Проект ПРОРЫВ |
24.12.2012, 15:33
Сообщение
#181
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Дело осталось за малым, построить замещающие мощности на основе БРЕСТов, БНов, СВБРов и необходимое число промышленных реакторов. Это сущие мелочи, с точки зрения глобальных планов Росатома по развитию ЯТЦ. -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
25.12.2012, 22:28
Сообщение
#182
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
|
|
|
25.1.2013, 3:02
Сообщение
#183
|
|
Опытный Группа: Haunters Сообщений: 120 Регистрация: 31.10.2012 Из: Moscow Пользователь №: 33 701 |
Поскольку данный аспект ещё не обсуждался, может быть кто-то прокомментирует фрагмент интервью академика Б.И. Нигматулина:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=New...r=1&thold=0 Нитридное ядерное топливо нигде никогда и никем не использовалось в ядерной энергетике. Авторы утверждают, что радиационное распухание составит 1% на 1% выгорания топлива, воздействие топлива на оболочку твэлов к концу кампании избыточным газовым давлением будет менее 2МПа, аварийное охлаждение реактора предусмотрено с помощью воздушных теплообменников типа трубок фильда, опущенных в периферийные зоны реактора. Однако эти утверждения не обоснованы. Авторами не рассмотрен случай эффективности аварийного расхолаживания реактора, когда еще отключаются насосы. И вообще не рассмотрены все аварийные ситуации при отключении насосов. Авторы говорят о возможном перекрытии проходного сечения ТВС окислами свинца, но не раскрывают последствия этого. Специалисты утверждают, что у нитрида очень невысокий температурный порог по работоспособности. Если твэл зальется свинцом, то получится массоперенос продуктов деления внутри твэла и газовые пузыри, от которых будут локальные пережоги оболочек с внутренней стороны. В любой ситуации с превышением температурного порога работоспособности этого топлива его "разорвет" внутренним давлением накопленных газообразных продуктов деления. Высвобождение азота из нитридного топлива в процессе деления, по всей видимости, будет приводить к азотированию оболочки, к образованию нитридов и азидов продуктов деления. Азот через неплотности твэла может попасть в свинец, тогда образуется азид свинца, применяемый в военной промышленности, как взрывчатое вещество. |
|
|
25.1.2013, 3:36
Сообщение
#184
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Поскольку данный аспект ещё не обсуждался, может быть кто-то прокомментирует фрагмент интервью академика Б.И. Нигматулина: http://www.proatom.ru/modules.php?name=New...r=1&thold=0 Высвобождение азота из нитридного топлива в процессе деления, по всей видимости, будет приводить к азотированию оболочки, к образованию нитридов и азидов продуктов деления. Азот через неплотности твэла может попасть в свинец, тогда образуется азид свинца, применяемый в военной промышленности, как взрывчатое вещество. С химической точки зрения, ерунда написана. Поскольку даже для наиболее активных щелочных металлов взаимодействие с азотом приводит только к нитридам, но не к азидам. Азиды металлов довольно хитрой комбинацией окислительно-восстановительных реакций получают, а не прокаливанием металлов в среде азота. Свинец даже нагретый не является высокоактивным металлом. Если логике БИНа следовать, то нитридное топливо и в БНе нельзя использовать, поскольку там взрывчатый азид натрий может получиться при разгерметизации твэлов. Могу еще одну более реальную страшилку про потенциальные химические ужасы эксплуатации быстрого свинцового самовара рассказать. В процессе деления в ОЯТ (хоть оксидном, хоть нитридном) накапливается иод I2 и тритий T2. Также стронций усиленно производится. Если в твэле появятся трещины, то возможен контакт продуктов деления со свинцом и образование реакций: 1) SrI2 + T2 = Sr + 2TI 2) Pb+2Sr=PbSr2 3) T2+I2=2TI 4) PbSr2+4TI->PbT4+2SrI2 Так вот, при масштабной разгерметизации твэлов тритиевый газообразный плюмбан будет шуровать под крышку реактора, где будет скапливаться и при открытии ее потом для замены ОЯТ при взаимодействии с кислородом самовозгорится и взорвется, уделав все помещение следами радиоактивной НТО. Сообщение отредактировал VBVB - 25.1.2013, 3:55 -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
25.1.2013, 12:13
Сообщение
#185
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Поскольку данный аспект ещё не обсуждался, может быть кто-то прокомментирует фрагмент интервью академика Б.И. Нигматулина: Ответ на эту статью сначала предлагали нам, мы отказались печатать по соображениям этики, и его опубликовали в Проатоме. Там должен быть ответ Забудько на эти вопросы. Если к нему нужно что-то добавить, давайте - можем подойти к ней без "посредников" и спросить. |
|
|
25.1.2013, 13:11
Сообщение
#186
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 997 Регистрация: 18.11.2009 Из: Moscow Пользователь №: 1 859 |
Кстати, Нигматуллин Б.И. - не академик. Он д.т.н. и профессор.
|
|
|
25.1.2013, 13:23
Сообщение
#187
|
|
Эксперт Группа: Haunters Сообщений: 90 Регистрация: 11.6.2011 Из: Ekaterinburg Пользователь №: 33 349 |
Так вот, при масштабной разгерметизации твэлов тритиевый газообразный плюмбан будет шуровать под крышку реактора, где будет скапливаться и при открытии ее потом для замены ОЯТ при взаимодействии с кислородом самовозгорится и взорвется, уделав все помещение следами радиоактивной НТО. Не знаю, как будет в свинцовом реакторе, но в БН - над натрием газовая полость из аргона (продувается) и никаких контактов с воздухом (все операции - дистанционные). На БН-600 был единственный случай "вскрытия" "крышки" - в 1998, когда раковую опухоль со стенки ЦПК удаляли. |
|
|
25.1.2013, 13:37
Сообщение
#188
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 997 Регистрация: 18.11.2009 Из: Moscow Пользователь №: 1 859 |
Судя по общей схеме БРЕСТ-ОД-300 - http://www.atomic-energy.ru/technology/36000 - процесс перегрузки будет примерно таким же, как у БН.
|
|
|
25.1.2013, 13:50
Сообщение
#189
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
|
|
|
26.1.2013, 3:01
Сообщение
#190
|
|
Опытный Группа: Haunters Сообщений: 120 Регистрация: 31.10.2012 Из: Moscow Пользователь №: 33 701 |
Кстати, Нигматуллин Б.И. - не академик. Он д.т.н. и профессор. Smith, спасибо за уточнение: действительно, известный академик http://www.nigmatulin.ru/ Нигматулин Р.И. не высказывался на данную тему. Из присланных комментариев к словам д.т.н. Нигматулина Б.И. относительно азида свинца, остались два неясных момента: когда осколки деления тормозятся в нитриде урана, в конце их пробега в районе трека температура достигает тысяч градусов. Могут ли образоваться, эквивалентные азиду свинца по свойствам, азиды осколков деления в нитридном топливе в стенках треков? Кроме того, рассеяние быстрых нейтронов на азоте даёт ядра отдачи, которые тоже могут образовать химические соединения в конце ионизационного пробега, в том числе со свинцом при разгерметизации ТВЭЛов в БРЕСТе и при использовании свинцовой теплопроводящей оболочки между стальной стенкой ТВЭЛа и UN. Второй момент: в какой мере справедливо утверждение, что нитрид урана "никогда, нигде и никем не использовался" ? Экспериментальные ТВЭЛы с ним изучались ещё в 1960-е. Однако без обогащения изотопом N15, которого в природном азоте 3.7 кг/т, нитридное топливо не может использоваться в реакторах на тепловых нейтронах из-за (n,p) реакции идущей с высоким сечением. В быстром реакторе применение N15 не обязательно, может использоваться природная смесь изотопов. В 1960-е рассматривались несколько перспективных плотных топлив. UO2: T_пл=2880 Цельсия, теор.плотность=10,97 г/cм3; UC: T_пл=2370 Цельсия, теор.плотность=13,6 г/cм3; UN: T_пл=2650 Цельсия, теор.плотность=14,3 г/cм3; U3Si: T_пл=930 Цельсия, теор.плотность=15,6 г/cм3; U(alfa): T_max=662 Цельсия, теор.плотность=19,04 г/cм3; U(beta): T_max=769 Цельсия, теор.плотность=18,1 г/cм3; U(gamma): T_пл=1129 Цельсия, теор.плотность=18,06 г/cм3; U(gamma, 0% fissium, 10%Mo) : парциальная плотность урана =16 г/cм3; Очевидно, что парциальная плотность кислорода в UO2 /1,3 г*см-3/ сопоставима с плотностью реакторного графита, и у быстрого реактора смягчается спектр. Учитывая что U235 при средней энергии спектра нейтронов менее 200 кэв, имеет коэф-т eta тот же что и на тепловых нейтронах, очевидно стремление снизить разбавление делящегося материала любыми другими атомами. Парциальная плотность урана в нитриде непринципиально отличается от случая легирования высокотемпературной гамма-фазы металлического урана цирконием или молибденом. Однако насколько радиационно стойким может быть сделан металлический уран? Полвека назад, когда металлическое топливо применялось в военных реакторах, достигалось выгорание до 4.000 МВт*суток на тонну тяжелых атомов. Более высокое и не требовалось, т.к. запасы реактивности на природном уране позволяли превышать эту величину только в тяжеловодных реакторах, а не в графитовых. В быстрых реакторах, напротив, желательны выгорания в 20 и более раз выше данной величины, либо конструкция реактора должна допускать непрерывную перегрузку топлива. На данный момент Индия и Южная Корея делают ставку на металлическое топливо, связывая с ним надежды повысить КВ своих бридеров на 0,3 по сравнению с UO2. "Прорыв" - официально делает ставку на высокотемпературное нитридное. Есть некие плюсы, запас по эффекту допплера на случай разгона реактора. Однако в целом, насколько она оправданная? |
|
|
29.1.2013, 0:26
Сообщение
#191
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Из присланных комментариев к словам д.т.н. Нигматулина Б.И. относительно азида свинца, остались два неясных момента: когда осколки деления тормозятся в нитриде урана, в конце их пробега в районе трека температура достигает тысяч градусов. Могут ли образоваться, эквивалентные азиду свинца по свойствам, азиды осколков деления в нитридном топливе в стенках треков? Образование азидов продуктов ядерного деления в нитридном топливе в высокотемпературных условиях кажется маловероятным. Могли бы образововаться азиды Cs, Sr, Ba, но они обладают положительными величинами энергии образовании Гиббса и положительными величинами энтальпии образования. Все это приводит к тому, что с ростом температуры устойчивость этих азидов снижается, и при Т>280C они необратимо разлагаются. Азиды многовалентных металлов еще более нестойкие. Даже прокаливание металлов типа Zr, Mo, U c азидами щелочных металлов дает только нитриды, но не азиды Zr, Mo, U. Другое дело, что принципиально при хранении поврежденных твэлов с нитридным ОЯТ во влажных условиях гипотетически возможен следующий каскад реакций (упрощенно): 1) UN +3H2O -> U(OH)3 + NH3 2) 2Cs + 2NH3 -> 2CsNH2 + H2 В случае обработки азотной кислотой 3) 3CsNH2 + HNO3(разб) -> CsN3 + 2CsOH + H2O + NH3 Однако, цезий в нитридном ОЯТ вряд ли в элементарном виде (скорее в виде иодида или теллурида), и маловероятно чтобы какие-либо безумцы растворяли пирофорное нитридное ОЯТ в азотной кислоте. В условиях работы свинцового реактора вообще очень сомнительно образование азидов продуктов деления и тем более свинца. Другое дело, что при повреждении твэлов соединения иода в свинцовый теплоноситель могут выходить и давать PbI2, который кипит при 954°C и может осаждатся при температурах ниже 412°С забивая какое нибудь важное отверстие при отключении реактора на смену топлива или ППР. Сообщение отредактировал VBVB - 29.1.2013, 1:16 -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
29.1.2013, 1:17
Сообщение
#192
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Кроме того, рассеяние быстрых нейтронов на азоте даёт ядра отдачи, которые тоже могут образовать химические соединения в конце ионизационного пробега, в том числе со свинцом при разгерметизации ТВЭЛов в БРЕСТе и при использовании свинцовой теплопроводящей оболочки между стальной стенкой ТВЭЛа и UN. Возможные реакции синтеза из-за рассеяния быстрых нейтронов в нитридном топливе: 14N + n -> 14C + p 14N + n -> 15N + γ 14N + p -> 15O + γ и далее 15O -> 15N + e(+) + νe 14N + T -> 16N + p и далее 16N -> 16O + e(-) 14N + α -> 17O + p 15N + n -> 14C + D 15N + p -> 12C + 4He Вроде никаких особо страшных реакций не наблюдается, только что газообразные водород, дейтерий и гелий генерятся и из-за них более сильно будет распухать топливо. -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
29.1.2013, 8:28
Сообщение
#193
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 510 Регистрация: 17.3.2011 Из: Russia, Moscow Пользователь №: 32 515 |
а связывать их во что-то химически не получается? из-за температуры распадается?
-------------------- Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
|
|
|
29.1.2013, 13:38
Сообщение
#194
|
|
Новичок Группа: Novices Сообщений: 61 Регистрация: 13.7.2011 Пользователь №: 33 394 |
Как минимум, гелий точно химически не свяжешь - инертный газ
|
|
|
29.1.2013, 13:44
Сообщение
#195
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 510 Регистрация: 17.3.2011 Из: Russia, Moscow Пользователь №: 32 515 |
гелий да, хотя я бы еще попытался растворить. а водород любопытно.
-------------------- Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
|
|
|
29.1.2013, 13:52
Сообщение
#196
|
|
Новичок Группа: Novices Сообщений: 61 Регистрация: 13.7.2011 Пользователь №: 33 394 |
А литий там никак применить нельзя? Вроде как, он же неплохо с водородом при высокой температуре реагирует?
|
|
|
29.1.2013, 14:05
Сообщение
#197
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 510 Регистрация: 17.3.2011 Из: Russia, Moscow Пользователь №: 32 515 |
а с дейтерием в нейтронном поле еще лучше
-------------------- Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
|
|
|
29.1.2013, 14:16
Сообщение
#198
|
|
Новичок Группа: Novices Сообщений: 61 Регистрация: 13.7.2011 Пользователь №: 33 394 |
|
|
|
29.1.2013, 14:24
Сообщение
#199
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 510 Регистрация: 17.3.2011 Из: Russia, Moscow Пользователь №: 32 515 |
не, это просто в другую ветку про гибриды.
-------------------- Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
|
|
|
29.1.2013, 14:33
Сообщение
#200
|
|
Частый гость Группа: Haunters Сообщений: 378 Регистрация: 27.4.2011 Пользователь №: 33 271 |
А как обстоят дела с радиолизом нитрида с выделением газообразного азота? И куда уходит азот из выгоревшего нитрида?
|
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 24.4.2024, 23:08 |