Реакторы на расплавах солей, Реакторы с жидкосолевым топливом |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Реакторы на расплавах солей, Реакторы с жидкосолевым топливом |
29.11.2016, 20:04
Сообщение
#221
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
To Didro.
Что меня удивляет, что в опросе по теме топика большая часть ранее проголосоваших считает, что для для нашей страны имеет интерес разработка средней мощности ЖСР-наработчика U-233 из тория. А только потом интересен малогабаритный ЖСР малой мощности с промежуточным нейтронным спектром (видимо интересен в качестве прототипа АСММ или транспортной ЯЭУ). Однако же мы с Вами уже который месяц обсуждаем вопрос, как к отечественным проектам быстрых реакторов на натрии или свинце прикрутить жидксолевые петли или бланкеты... Сообщение отредактировал VBVB - 29.11.2016, 20:05 -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
29.11.2016, 22:01
Сообщение
#222
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Да, конечно, Вы тоже помните наше с Вами обсуждение возможности сделать БРЕСТу бланкет из солей.
И это значительно улучшило бы его экономику, учитывая возможность постоянной замены части такого бланкета, минимизировалась бы проблема и протактиния. -------------------- |
|
|
30.11.2016, 0:07
Сообщение
#223
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Однако же мы с Вами уже который месяц обсуждаем вопрос, как к отечественным проектам быстрых реакторов на натрии или свинце прикрутить жидксолевые петли или бланкеты... Если не строить чистый ЖСР прямо сейчас, то логично начинать освоение ЖС технологии на готовом/близком быстровике. Тем более, если радиохимическое производство мечтает о своей установке. Тут и задел на развитие пристанционного цикла, и утилизация миноров, и выделенный некондиционный (совсем плохой, даже для временного хранения) плутоний - всё можно пустить на переработку. Ну и о ториевом сырье можно задумываться. Сообщение отредактировал LAV48 - 30.11.2016, 0:07 |
|
|
30.11.2016, 0:58
Сообщение
#224
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Если не строить чистый ЖСР прямо сейчас, то логично начинать освоение ЖС технологии на готовом/близком быстровике. Тем более, если радиохимическое производство мечтает о своей установке. Тут и задел на развитие пристанционного цикла, и утилизация миноров, и выделенный некондиционный (совсем плохой, даже для временного хранения) плутоний - всё можно пустить на переработку. Ну и о ториевом сырье можно задумываться. Точно подмечено. Однако же, рассмотрение перспектив использования жидкосолевого бланкета на БНе или быстром свинцовом реакторе - это настолько отличающееся направление от тренда по концептуальным разработкам ЖСРов за рубежом, что впору говорить, что в ходе обсуждения этой темы на этом форуме вырисовывается перспективное специфическое для РФ развитие жидкосолевых технологий в ядерной энергетике. В принципе, это и неплохо. Хотя бы становится понятно, что разработку практического прототипа отечественного ЖСРа можно заметно ускорить за счет попутных работ по быстрым реакторам с металлическими теплоносителями. Действительно, отработку жидкосолевых топливных технологий наработки топливных делящихся материалов для ЯТЦ, в частности того же урана-233 для топлива ВВЭРов, проще начать с практических исследований в жидкосолевой петле или в жидкосолевом бланкете на основе прототипа того же БРЕСТ-300. Также ряд практических аспектов по выжиганию/трансмутации миноров в жидкосолевых композициях тоже можно отработать таким вариантом. Сообщение отредактировал VBVB - 30.11.2016, 1:00 -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
30.11.2016, 2:13
Сообщение
#225
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
начать с практических исследований в жидкосолевой петле или в жидкосолевом бланкете Именно и петля, и бланкет, одно для плутония и миноров, другое для тория и урана. Одна РУ - 4 направления развития! Причём они могут быть реализованы как вместе, так и по отдельности, принципиально не затрагивая друг друга, могут работать на разных расплавах, с разными конструкционными материалами, но при этом приближая концепцию ЗЯТЦ к воплощению. |
|
|
30.11.2016, 2:17
Сообщение
#226
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Да, и не стоит забывать, что непрерывный цикл работы ЖС учатков - это ещё и наработка изотопной продукции
|
|
|
30.11.2016, 12:06
Сообщение
#227
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 207 Регистрация: 24.8.2016 Пользователь №: 34 367 |
Вроде как про бланкеты и отработка ЖС технологии в действующих реакторах я тут столько распинался. Насчёт петли - геморно. Ибо как вы будете ловить те блохи, которые там образуются и выделять? Как вы себе это представляете? Я как химик сразу вам говорю - за....ь их добывать. Извините за прямоту, но дело обстоит именно так. Есть определенная концентрация с которой есть смысл возиться. Вопрос в том, через сколько такая концентрация образуется - через час, сутки, дни, месяцы, годы?
Второй вопрос - как на основе ЖС ТВЭЛов - сделать БН (без разницы на теплоноситель) - для работы под маневровую нагрузку. Это содержит в том числе и экспортный потенциал. |
|
|
1.12.2016, 0:10
Сообщение
#228
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
|
|
|
1.12.2016, 12:54
Сообщение
#229
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 207 Регистрация: 24.8.2016 Пользователь №: 34 367 |
Из "осадка", "пены", "пара", т.е. сначала физическими способами Ну это понятно, вот только вы меня не поняли. С какой концентрации должен начинаться раствор, для выделения нужного изотопа из раствора? И с какой скоростью будет накапливаться выделяемый элемент и сколько времени понадобиться, чтобы накопить необходимую концентрацию? Ведь процесс хим. (или процесс осмоса - без разницы) - всегда вероятностный (как впрочем и процесс ядреный ). И должны понимать, чем ниже концентрация выделяемого вещества, тем маловероятно что он пойдет. Т.е. на малых концентрациях Вы ничего не выделите. И все. Приехали. Поэтому и задал вопрос, может периодический отбор более предпочтительнее (и безопаснее?). Сообщение отредактировал Superwad - 1.12.2016, 12:54 |
|
|
31.12.2016, 11:15
Сообщение
#230
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 882 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
|
|
|
21.1.2017, 16:12
Сообщение
#231
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 882 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Спасибо за интервью Тошинского.
-------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
23.1.2017, 15:21
Сообщение
#232
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 207 Регистрация: 24.8.2016 Пользователь №: 34 367 |
Да, за интервью спасибо. Вот только как-то он обошел стороной вариант ЖСР в ТВЭЛах, для работы в маневровом режиме. Или тайно этот вопрос прорабатывается
|
|
|
25.1.2017, 13:14
Сообщение
#233
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Ну это понятно, вот только вы меня не поняли. С какой концентрации должен начинаться раствор, для выделения нужного изотопа из раствора? И с какой скоростью будет накапливаться выделяемый элемент и сколько времени понадобиться, чтобы накопить необходимую концентрацию? Ведь процесс хим. (или процесс осмоса - без разницы) - всегда вероятностный (как впрочем и процесс ядреный ). И должны понимать, чем ниже концентрация выделяемого вещества, тем маловероятно что он пойдет. Т.е. на малых концентрациях Вы ничего не выделите. И все. Приехали. Поэтому и задал вопрос, может периодический отбор более предпочтительнее (и безопаснее?). По поводу очистки топливного контура ЖСР все уже ранее опробовано и описано вполне понятными текстами, особенно для химиков. Первый вариант - противоточная экстракция осколков деления в металлический вимут с пироэлектрорепроцессингом, также известен вариант высокотемпературной электромиграционной хроматографии в расплаве соли для выделения металлических осколков деления. Никто эти процессы не собирается непрерывно использовать в ЖСРах. Пирорепроцесинг топливной смеси обычно прерывистый подразумевается, раз в несколько дней/недель в зависимости от особенностей проекта ЖСРа и его мощности. В разных проектах ЖСРов подразумевалось, что гораздо более половины жидкосолевой топливной смеси может быть на выдержке в барботерах и модулях пироэлектрорепроцессинга. В одном из британских проектов ЖСРа оговаривалось, что в активной зоне практически всегда будет находиться только треть от общего количества жидкосолевой топливной смеси, остальное в барботерах на выдержке/переочистке/хранении. Нет смысла в постоянной и непрерывной очистке жидкосолевой топливной смеси для ЖСРа. Проще ее порциями сливать, выдерживать, переочищать и вновь вводить в контур. Сообщение отредактировал VBVB - 25.1.2017, 13:28 -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
26.1.2017, 13:35
Сообщение
#234
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 207 Регистрация: 24.8.2016 Пользователь №: 34 367 |
По поводу очистки топливного контура ЖСР все уже ранее опробовано и описано вполне понятными текстами, особенно для химиков. Первый вариант - противоточная экстракция осколков деления в металлический вимут с пироэлектрорепроцессингом, также известен вариант высокотемпературной электромиграционной хроматографии в расплаве соли для выделения металлических осколков деления. Никто эти процессы не собирается непрерывно использовать в ЖСРах. Пирорепроцесинг топливной смеси обычно прерывистый подразумевается, раз в несколько дней/недель в зависимости от особенностей проекта ЖСРа и его мощности. В разных проектах ЖСРов подразумевалось, что гораздо более половины жидкосолевой топливной смеси может быть на выдержке в барботерах и модулях пироэлектрорепроцессинга. В одном из британских проектов ЖСРа оговаривалось, что в активной зоне практически всегда будет находиться только треть от общего количества жидкосолевой топливной смеси, остальное в барботерах на выдержке/переочистке/хранении. Нет смысла в постоянной и непрерывной очистке жидкосолевой топливной смеси для ЖСРа. Проще ее порциями сливать, выдерживать, переочищать и вновь вводить в контур. Ну наконец то, толковый ответ. Как я и предполагал, процесс периодический. Время тоже указано - я так понимаю, от недели? Т.е. раз в неделю будет отбираться расплав для очистки от изотопов и возвращаться в рабочий контур? Ну может быть экономика такого процесса и будет выгодной... Единственный большой плюс ЖСР - работа в режиме компенсации нагрузки - маневровом режиме. я вот только одно хотел спросить - ведь эти все проекты были для теплового спектра, а если для промежуточного и быстрого - какие плюсы и минусы могут вылезти? Сообщение отредактировал Superwad - 26.1.2017, 13:35 |
|
|
26.1.2017, 20:33
Сообщение
#235
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Единственный большой плюс ЖСР - работа в режиме компенсации нагрузки - маневровом режиме. Еще снижение количества отходов в разы, значительное повышение КВ, с возможностью достижения КВ>2. -------------------- |
|
|
27.1.2017, 5:25
Сообщение
#236
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 444 Регистрация: 8.4.2010 Пользователь №: 5 621 |
Ну наконец то, толковый ответ. Как я и предполагал, процесс периодический. Время тоже указано - я так понимаю, от недели? Т.е. раз в неделю будет отбираться расплав для очистки от изотопов и возвращаться в рабочий контур? Ну может быть экономика такого процесса и будет выгодной... для ториевого цикла нужна выдержка вне зоны для распада протактиния-233 (half-life 27 days) я подозреваю, это будет доминирующим фактором, а очистка может идти параллельно Единственный большой плюс ЖСР - работа в режиме компенсации нагрузки - маневровом режиме. почему же? нет высокого давления, высокие температуры в частности для прямого термохимического получения водорода (йодный или медный цикл) я вот только одно хотел спросить - ведь эти все проекты были для теплового спектра, а если для промежуточного и быстрого - какие плюсы и минусы могут вылезти? Считается, что ториевый ЖСР бридер лучше всего будет с промежуточным спектром. Но в таком случае графит - один из самых удобных материалов зоне для ФЛиБе солей - будет жить не более десятилетия |
|
|
27.1.2017, 5:47
Сообщение
#237
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
я вот только одно хотел спросить - ведь эти все проекты были для теплового спектра, а если для промежуточного и быстрого - какие плюсы и минусы могут вылезти? Для быстрого, НЯП, главный минус в том, что там соль. Фтор - легкий элемент. И его в зоне много. Плавить чистую уран-плутониевую соль в АЗ, НЯП, нельзя, поэтому, каким чудом получать КВ~2 - это вот у Дидро надо спрашивать. A FLiBe с малым процентом урана/плутония c быстрым спектром как-то не сочетается. |
|
|
27.1.2017, 6:05
Сообщение
#238
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 444 Регистрация: 8.4.2010 Пользователь №: 5 621 |
Для быстрого, НЯП, главный минус в том, что там соль. Фтор - легкий элемент. И его в зоне много. Плавить чистую уран-плутониевую соль в АЗ, НЯП, нельзя, поэтому, каким чудом получать КВ~2 - это вот у Дидро надо спрашивать. A FLiBe с малым процентом урана/плутония c быстрым спектром как-то не сочетается. Для быстрых уран-плутониевых разрабатывался вариант хлоридов одним беглым поляком http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCol...115/5115253.pdf |
|
|
27.1.2017, 12:30
Сообщение
#239
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
я вот только одно хотел спросить - ведь эти все проекты были для теплового спектра, а если для промежуточного и быстрого - какие плюсы и минусы могут вылезти? Проекты ЖСРов есть для разных нейтронно-спектральных параметров. Если используется хорошо замедляющая солевая система на основе эвтектик из солей бериллия (флибе, фнабе, флинабе) и графитовая канальная конфигурация, то спектр РУ тепловой будет. Использование бериллиевых эвтектик в канальной конфигурации без графита даст эпитепловой спектр. Литий-основанные солевые эвтектики дают промежуточный спектр. Переход на натрий- или калий-основанные солевые эвтектики дает возможность иметь практически быстрый спектр. На фторидных солях нейтронный спектр обычно жестче, чем на хлоридных. Основные проблемы в изменении состава солей для ЖСР - коррозия конструкционных материалов и изменение коэффициентов реактивности. Если не ошибаюсь, только бериллиевые эвтектики дают отрицательный паровой коэффициент реаактивности. Также есть проблемы, что фторидные бериллий- основанные соевые системы имеют высокие коэффициенты вязкости из-за развитой микроструктуры. С литиевыми солями, которые хороши по теплофизике, есть проблема с нейтронным захватом изотопа литий-6 (генерит проблемный тритий). -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
4.2.2017, 3:30
Сообщение
#240
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 3 147 Регистрация: 16.3.2011 Из: Россия, Краснодар Пользователь №: 32 291 |
Спасибо за интервью Тошинского. Ну не знаю как вам, мне это текст не понравился. Начали за здравие, закончили за упокой. Очевидно же было что разработчики ТЖМТ-реакторов, особенно столь специфичного варианта как СВБР свое болото хвалить будет. Со столпами обычно не спорят, но что конкретно не понравилось в тексте. 1. Говорится, что "Известно, что в XX веке в Окридже активно занимались направлением ЖСР. Опыт они получили скорее отрицательный, чем положительный". Это с какой стороны смотреть. Ведь изучались два прототипа специализированных транспортных ЯЭУ, а не прототипы энергетических реакторов. Судя по тому, что писалось про проекты ARE (на суббыстрых нейтронах) и MSRE (на тепловых нейтронах), эти оба реактора показали ожидаемую компактность, наивысшую удельную массовую энергоэффективность, хорошие параметры утилизации нейтронов деления, приличный КВ, достаточную управляемость и маневренность, относительную простоту приготовления топливных смесей, возможность эффективного бридинга тория и работы на уране-233. Одновременно оба эксперимента показали проблемную теплофизику ЖСР, проблемы с коррозией корпуса и ВКУ, проблему с распуханием и солевым истирание поверхности топливных каналов графитового блока MSRE, проблемы с выходом РБГ и иода, проблемы со скачками реактивности, проблему переработки и выдержки жидкосолевого ОЯТ. По сути, по результатам тестов американцы пришли к выводу, что ЖСРы опробованные по комплексу характеристик с учетом всех плюсов и минусов, не имеют особых преимуществ перед транспортными реакторами типа тестированных в тоже время водо-водяных, водно-кипящих и газовых ЯЭУ. 2. Говорится "Что такое MSRE? Это реактор тепловой мощностью 7,4 МВт(т). На критику впервые он вышел в 1965 году, но уже в 1969 году он был закрыт. Почему его закрыли? На самом деле, точного и подробного ответа нет до сих пор." Ответ на это выше. MSRE рассматривался как прототип транспортного ядерного реактора для малых лодок и самолетов. Принципиально, результаты тестов показали, что возможно добиться длины жизни графитового остова MSRE в качестве транспортного реактора на уровне до 5 лет. Также было понято, что изменении способа набора графитового остова и увеличение диаметра топливных каналов принципиально возможно иметь срок службы транспортного жидкосолевого реактора до 7.5-8 лет. Большая на тот момент величина и не считалось нужной. Практически при использовании в качестве транспортного реактора MSRE никто не собирался онлайн-переработку ОЯТ вести. Предполагалось переодически добавлять часть свежего топлива при сливе части отработанного ОЯТ. А уж потом рассматривалась после выгрузки сливного контейнера возможность заводской регенерации ОЯТ до топлива. Т.е. MSRE рассматривался скорее как вариант большого нагревателя пара для стирлинг-двигателя или паровой турбины, только с ядерным топливом вместо солярки. 3. Из всех плюсов ЖСРов было упомянуто только низкое давление. При этом в плюсы не попали: 1) низкая стоимость изготовления ЖСР (корпуса бассейнового тиа можно делать из железобетона) по сравнению с водяными реакторами 2) простота организации топливных и охлаждающих каналов в графитовом остове 3) простота изготовления топливных смесей 4) дешевизну и недефицитность топливных смесей (без бериллия) 5) отрицательные паровые коэффициенты реактивности для графитового варианта по сравнению с тем же РБМК 6) практическая всеядность по ядерному топливу (хоть торий, хоть природный уран, хоть разный плутоний, хоть миноры добавляй в топливо) 7) высокая экономия нейтронов (нет необходимости в высокой избыточной реактивности, не нужны выгорающие поглотители и кучи СУЗ) 9) больший КВ чем для всех вариантов энергетических леководников 10) большая величина теплового кпд по сравнению с водяными транспортными и энергетическими реакторами 11) гораздо меньшие массы теплоносителя по сравнению с БНами, СВБР и свинцовыми реакторами 12) меньшие требования по мощности насосов для перекачки топливной смеси по сравнению с насосами для реакторов с ТЖМТ 13) большее энергомассовое совершенство для быстрых версий по сравнению с БНами, СВБР и свинцовыми реакторами. 14) высокая плотность компоновки активного ядра ЖСР ЯЭУ на быстром спектре 15) дешевизна и недефицитность теплоносителя-соли (вторичного теплоносителя) по сравнению с натрием реакторной чистоты, свинцом, висмутом 16) возможность использования газового теплоносителя во вторичном контуре ЖСР и высокоэффективной газовой турбины, что невозможно для легководников 17) большая простота переработки ОЯТ (нет необходимости резки твс и топливных кассет, отсутствует геморрный процесс окисления и растворения оболочки твэлов, нет проблем с растворением топливных таблеток, нет проблем с зазоронением немалой массы материалов оболочек твэлов). 18) возможность прямого использования ОЯТ ЖСР (с фторидной топливной композицией) в качестве низкостоимостного материала РИТЭГ и тепловыделяющих устройств 19) гибкие возможности спектрального регулирования. По статье же получается, что у ЖСР только один плюс и около десятка жирных минусов. Статья вредная по смыслу. Люди несведующие прочитают ее и будут потом в сторону ЖСР тематики плеваться. Сообщение отредактировал VBVB - 4.2.2017, 3:57 -------------------- "чтобы задать правильный вопрос, надо знать большую часть ответа" - Роберт Шекли
|
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 29.3.2024, 18:29 |