Воспроизводство в быстрых реакторах, Отчёт о НИР - 1974 |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Воспроизводство в быстрых реакторах, Отчёт о НИР - 1974 |
1.5.2017, 11:08
Сообщение
#121
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 273 Регистрация: 23.12.2014 Пользователь №: 34 075 |
Думается мне, проектировать, зная, что тот или иной подход оправдался, куда проще, чем ведя поисковые исследования. Это особенно справедливо, когда поисковых направлений очень много, а ресурсы ограничены. Поэтому мы должны быть заинтересованы, чтобы Китай строил ВГТРы, индийцы осваивали торий, а на Западе кто-нибудь как-нибудь осилил бы ЖСР. Попробовать всё сразу ни у кого не получится, а сравнить разные подходы было бы интересно. Но нужно быть готовым к тому, что никто ничего исследовать не будет, а все будут сидеть ровно и смотреть на остальных. Тогда придётся идти вперёд в одиночку. Как забавно повернулся мир. Раньше все боролись за приоритет в освоении любой технологии. "Sputnik moment" был большим шоком. Сейчас все борются непонятно за что, sputnik moment'ы сыпятся как из рога изобилия, не вызывая интереса. -------------------- Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека. Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать. 8956 |
|
|
3.5.2017, 10:01
Сообщение
#122
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Вернёмся к истории, то бишь, к отчёту-1974.
Что можно выжать ещё из БНов с окисным топливом? Как это видели авторы отчёта? |
|
|
3.5.2017, 10:03
Сообщение
#123
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
"РЕАКТОРЫ С ОКИСНЫМ ТОПЛИВОМ.
Как сказано выше. быстрые реакторы могут выполнять свою роль в атомной энергетике в том случае, если их время удвоения составит 4-8 лет. По проработкам, выполненным в ФЭИ и смежных организациях, такие времена удвоения могут быть достигнуты на реакторах БН с окисным топливом.. Необходимыми условиями для этого являются следующие:" |
|
|
3.5.2017, 10:11
Сообщение
#124
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
"1. Достижение выгорания 10% т.а.
Ограничивающим фактором может стать распухание сталей при больших интегральных дозах облучения быстрыми нейтронами. Полностью этот вопрос ещё не ясен, однако: - во-первых, имеются предложения по изменению конструкции пакета, если распухание станет препятствовать глубокому выгоранию. Изменение конструкции пакета состоит в том, что используется более плотная окись, меньшие толщины оболочек твэл, меньшие толщины стенок пакетов - всё это для создания большего зазора между пакетами для обеспечения возможности распухания пакета; - во-вторых, имеется возможность применения слабораспухающих материалов типа нимоников. Другим ограничивающим фактором является коррозия оболочки с внутренней стороны за счёт взаимодействия стали с осколками деления при глубоком выгорании. В настоящее время изучаются различные средства борьбы с этим явлением (подбор соотношения металл-кислород в топливе, снижение количества примесей, покрытие оболочек защитным слоем). Эти вопросы требуют дальнейшего изучения. Однако опыт БОР-60, "Рапсодии" и др. не вызывает особых сомнений в возможности достижения выгораний 10% и более. В проектах LMFBR предполагается достичь выгораний (средних) от 8 до 15%...". |
|
|
3.5.2017, 11:07
Сообщение
#125
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Стандартный подход для борьбы с распуханием - это, конечно, снижение плотности топлива ниже теоретической и, если надо, создание дополнительных пустот.
И вот тут, как пишет уже Казачковский в научно-технических мемуарах, на горизонте появилось вибротопливо, для которого создание низкой плотности - вообще не проблема. Но у него в этом случае проявился следующий недостаток: "Иметь низкую плотность для вибротоплива - не проблема. Но, если она слишком низкая, то после загрузки свежих твэлов нужно сравнительно медленно повышать мощность реактора, чтобы успел сформироваться прочный спечённый сердечник с достаточно равномерным распределением топлива вдоль всего твэла. В противном случае может иметь место его оседание и соответственно уплотнение в нижней части твэла". |
|
|
4.5.2017, 9:11
Сообщение
#126
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Сделаем очередное отступление в сторону.
Казачковский: "На первых порах жаропрочность была главным требованием, предъявляемым к материалу оболочки. Однако после того, как был обнаружен эффект вакансионного распухания, именно он и стал доминирующим при определении возможности длительного облучения твэлов. Пришлось предусматривать меры, специально направленные на снижение вакансионного распухания, подбирая состав, используя присадки, например, титана, проводя предварительную механическую обработку с сильной пластической деформацией применяемых сталей. В качестве перспективных материалов рассматриваются уже упоминавшиеся нимоники и стали ферритомартенситного класса. Последние, как практически не распухающие, открывают особенно большие возможности для дальнейшего увеличения кампании твэлов. Они, однако, заметно снижают свою механическую прочность в области максимальных реакторных температур. Рассматриваются меры по повышению их жаропрочности (например, методом дисперсионного упрочнения). Разработана надёжная технология сварки между собой тонкостенных трубок из различных материалов, что позволяет в случае необходимости иметь составные оболочки, то есть ферритомартенситные в основном и аустенитные сверху. Впрочем, с учётом радиационных изменений в сталях при больших облучениях это может оказаться и не очень выгодным. В принципе можно думать и о некотором снижении максимальной температуры оболочки за счёт, например, уменьшения её разброса на выходе из активной зоны... Толщина оболочки, выбираемая, прежде всего, из соображений прочности, а также технологичности изготовления и, наконец, требований физики, составляет 0,3-0,4 мм. Этого ещё достаточно, чтобы сдержать распухание керамического и металлического, в том числе подверженного свеллингу нелегированного топлива. Такая толщина, кстати, для некоторых материалов может быть уже соизмерима с размерами отдельных зёрен и поэтому тем более не должна снижаться. С другой стороны, увеличение толщины оболочки может заметно ухудшать физику реактора". |
|
|
4.5.2017, 9:12
Сообщение
#127
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Так что провозгласить цель "выгорание 10%" было легко.
А вот при достижении её оказалось, что задача эта весьма трудоёмкая и непростая. |
|
|
4.5.2017, 9:16
Сообщение
#128
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Ну и попутно выяснилось, что увеличение выгорания приводит к некоторым (неожиданным на первый взгляд) неприятностям для КВ.
Казачковский: "В твэлах первых загрузок БН-350, поскольку больших надежд на достаточно глубокое выгорание тогда не возлагалось, полости для сбора газов были сделаны совсем малыми. Впоследствии они были существенно увеличены (за счёт торцевых экранов)". |
|
|
4.5.2017, 9:20
Сообщение
#129
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
"А сейчас главная задача наша - это обеспечить проектные параметры БН-800, то есть, дозы около 90 сна и выгорание 10% т.ат".
http://atominfo.ru/news/aira079.htm Так что задача эта по выгоранию 10% плавно переползла из советского периода в российский. |
|
|
4.5.2017, 11:44
Сообщение
#130
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 565 Регистрация: 25.12.2013 Пользователь №: 33 893 |
Особенно это заметно у американцев. У них со времён Эйзенхауэра система работает таким образом, что государство проверяет идею и отдаёт её частнику, причём частник должен подключаться на самом раннем этапе, фактически уже на демонстраторе, даже не прототипе. Это ошибка, на мой взгляд. Что такое частник, хорошо наблюдать в МАГАТЭ. Если немного утрировать, то это человек, которому и так хорошо, и который все новые предложения рассматривает как покушение на его карман. У частника есть LWR, он приносит ему прибыль, и ему глубоко плевать на то, что когда-то может кончиться уран. Он разорит военный склад, купит уран у заирских контрабандистов, в конце концов, просто закроет АЭС и побежит строить станции на кизяках. Он не государство, чтобы у него болела голова о сбалансированности энергобаланса. Совершенно не очевидно, что запретительно-регуляторный подход с целью заставить частников строить быстрые блоки вместо экономически оправданных, ну не знаю, ПГУ - правильный выход здесь. Примером такого подхода "госзаботы о сбалансированном энергобалансе" является внедрение ВИЭ в Германии... Представляется несколько сложным так же продавливать быстрые реакторы. Понимая это, парадигма внедрения ЗЯТЦ через улучшение экономических параметров его, была оправда, особенно учитывая, что при тиражировании цена технологии бы упала, и спрос на реакторы с высоким КВ вырос бы. |
|
|
4.5.2017, 12:04
Сообщение
#131
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 565 Регистрация: 25.12.2013 Пользователь №: 33 893 |
"А сейчас главная задача наша - это обеспечить проектные параметры БН-800, то есть, дозы около 90 сна и выгорание 10% т.ат". http://atominfo.ru/news/aira079.htm Так что задача эта по выгоранию 10% плавно переползла из советского периода в российский. . Это среднее выгорание имеется в виду? Т.к. максимальное достигнутое для БН-600 постулируется 12% емпни. |
|
|
4.5.2017, 14:36
Сообщение
#132
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
|
|
|
4.5.2017, 16:05
Сообщение
#133
|
|
Участник-писатель Группа: Patrons Сообщений: 5 578 Регистрация: 20.8.2012 Из: Россия, Москва Пользователь №: 33 670 |
|
|
|
4.5.2017, 19:00
Сообщение
#134
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
У штатного топлива БН-600 максимальная глубина выгорания - 11,1%
http://mntk.rosenergoatom.ru/mediafiles/u/...Nosov_YU.V..pdf В обнинском журнале даётся более высокий результат - 11,4%. Это штатное топливо. В опытном, экспериментальном и проч. могут быть всякие результаты в зависимости от назначения. |
|
|
5.5.2017, 0:05
Сообщение
#135
|
|
Участник-писатель Группа: Patrons Сообщений: 5 578 Регистрация: 20.8.2012 Из: Россия, Москва Пользователь №: 33 670 |
Это штатное топливо. В опытном, экспериментальном и проч. могут быть всякие результаты в зависимости от назначения. Реактором ошибся, с кем не бывает. 14% - это уже БР-10 на PuO2: http://www.atominfo.ru/newsp/w0537_03.jpg |
|
|
5.5.2017, 10:07
Сообщение
#136
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Небольшое лирическое отступление по поводу поставленной в отчёте-1974 цели "выгорание 10%".
Примерно в это же время на БН-350 были введены ограничения сверху на выгорание - не более 5,7%. Иначе твэлы текли. "Массовая разгерметизация оболочек твэлов (на БН-350 в начале работы) обусловлена недооценкой газовыделения и недостаточным объёмом газовой полости твэлов, что потребовало соответствующего изменения конструкции твэлов" (Кочетков, Поплавский и Троянов, 2011). Это ещё пережили бы, но на потёкшие твэлы наложились потёкшие парогенераторы. "Грубейшее нарушение технологического процесса при изготовлении"... В общем, в ЦК КПСС на фоне всех этих событий была брошена зловещая фраза: "Ну что, довольно наигрались с быстрыми реакторами?". Проецируя ситуацию на день сегодняшний, думаю, сдались бы. А вот тогда решили, что лучше, конечно, помучаться. И не просто спасти положение, а спокойно двигаться вперёд, как и было задумано. |
|
|
5.5.2017, 10:10
Сообщение
#137
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Ну и про нимоник, который уже дважды поминался.
Не буду делать вид, что я особо умный и рассказывать, что это такое. В книжках написано, что это жаропрочные сплавы на основе никеля. |
|
|
5.5.2017, 10:14
Сообщение
#138
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Как видно, общий фон для быстрого направления в 1974 году был в нашей стране непростым, БН-350 входил в работу тяжело.
Но борьба за высокий КВ и малое время удвоения продолжалась. Вернёмся к перечисленным в отчёте-1974 условиям достижения малых времён удвоения. |
|
|
5.5.2017, 10:21
Сообщение
#139
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
"2. Обеспечение короткого внешнего цикла - 0,5 года.
Время внешнего цикла является решающим фактором в достижении необходимых времён удвоения. Так, изменение только времени внешнего цикла от 0,5 до 2 лет может вывести быстрый реактор из области допустимых значений времени удвоения: Первая колонка - время внешнего цикла, лет. Вторая колонка - время удвоения для окисного топлива, лет. Третья колонка - время удвоения для карбидного топлива, лет. 0,5 --- 7 --- 5,2 1,0 --- 8,8 --- 6,2 2,0 --- 12,3 --- 8,1 Как следует из работ ВНИИНМ и других организаций, принципиальная возможность создания времени внешнего цикла 0,5 г. и менее - это разрешимая задача. Необходимо в первую очередь решение вопросов транспортировки и разделки топлива с малой выдержкой после работы в реакторе. Создание короткого цикла - одна из главных задач для всего дела развития быстрых реакторов". |
|
|
5.5.2017, 10:26
Сообщение
#140
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Ну и про нимоник, который уже дважды поминался. Не буду делать вид, что я особо умный и рассказывать, что это такое. В книжках написано, что это жаропрочные сплавы на основе никеля. Это то же самое. что ЭИ-437 http://redmetsplav.ru/store/nikel1/rossiys...rialy/ei/ei437/ |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 26.4.2024, 1:16 |