ОЯТ РБМК и БН, Вынос из БН-800 Опции

[generalissimus19...]

Если в общем виде и на перспективу - то теоретически да.

А нельзя ОЯТ РБМК использовать в торцевых экранах без химической переработки, только перепрессовав в новые таблетки?

[AtomInfo.Ru]

А нельзя ОЯТ РБМК использовать в торцевых экранах без химической переработки, только перепрессовав в новые таблетки?

Грязные экраны получатся. Не знаю, есть ли смысл?

А так, плутоний из ОЯТ РБМК (всё-таки после переработки) для БН-800 предлагался. В разных вариантах. Вот, например, для СОУП - см.п.2.3.

[generalissimus19...]

Грязные экраны получатся. Не знаю, есть ли смысл?

А так, плутоний из ОЯТ РБМК (всё-таки после переработки) для БН-800 предлагался. В разных вариантах. Вот, например, для СОУП - см.п.2.3.

Если плутоний из экранов использовать не в оружии, а в БН, то, мне кажется, имеет. ОЯТ РБМК содержит, в основном, U238, все примеси в экранах при нейтронной бомбардировке будут делать то, что им и положено - делиться и выгорать. Потом это можно будет переработать по стандартному для торцевых экранов процессу. А плутоний после переработки будет использован в основной АЗ, а не в экранах.

[AtomInfo.Ru]

Если плутоний из экранов использовать не в оружии, а в БН, то, мне кажется, имеет. ОЯТ РБМК содержит, в основном, U238, все примеси в экранах при нейтронной бомбардировке будут делать то, что им и положено - делиться и выгорать. Потом это можно будет переработать по стандартному для торцевых экранов процессу. А плутоний после переработки будет использован в основной АЗ, а не в экранах.

Всё-таки думаю, что при наших объёмах хвостов от обогащения до РБМК-овского ОЯТ дело дойдёт о-о-очень нескоро.

[generalissimus19...]

Всё-таки думаю, что при наших объёмах хвостов от обогащения до РБМК-овского ОЯТ дело дойдёт о-о-очень нескоро.

Понятно, что хвостов хватит на всю жизнь и ещё на десяток. Но их хранить намного дешевле, чем ОЯТ от РБМК, поэтому, как мне, неспециалисту, кажется, должна быть экономически оправданной технология облучения ОЯТ РБМК в экранах БН. Те же минорные актиноиды ведь можно пережигать не только в АЗ, но и в экранах.
А то получается, что эти актиноиды сначала отделяют от плутония, причём, в каком-нибудь отходообильном варианте PUREX-а, а потом опять замешивают в MOX.
В конце концов, те же электроядерные реакторы с подкритичной АЗ, не считаются чесанием правого уха левой ногой. А тут, казалось бы, прямая дорожка к удешевлению ядерного цикла в целом, а не только каких-то отдельных его этапов. Ан нет, никто не хочет заниматься. Может, конечно, я не вижу каких-то подводных камней?

С другой стороны, если речь идёт о некондиционных сборках, которые ВСЁ РАВНО нужно перерабатывать, почему бы для них не применить такой лайфхак?

Сообщение отредактировал generalissimus1966 - 9.9.2016, 23:11

[AtomInfo.Ru]

Какие-то камни есть, конечно, иначе гл.конструктор РБМК не сказал бы про длительное хранение. Причём сказал-то он только про хранение, фраза про целесообразность и будущее добавилась при согласовании текста.

Я не могу ответить сходу. По возможности, задам вопрос непосредственно причастным к теме.

[ran]

А нельзя ОЯТ РБМК использовать в торцевых экранах без химической переработки, только перепрессовав в новые таблетки?

Я так понимаю, что торцевые экраны это верхняя и нижняя часть твэлов (могу ошибаться, но там потоки нейтронов минимальные и соответственно наработка того же плутония минимальная)?

[VBVB]

Понятно, что хвостов хватит на всю жизнь и ещё на десяток. Но их хранить намного дешевле, чем ОЯТ от РБМК, поэтому, как мне, неспециалисту, кажется, должна быть экономически оправданной технология облучения ОЯТ РБМК в экранах БН.

Есть известный метод UNEX, который позволяет из ОЯТ эффективно выделять хорошей чистоты уран-нептуниевую фракцию с предварительным отделением миноров. В принципе, можно было бы этот метод для переработки РБМК применять более эффективнее, чем PUREX.

Проблема в невыгодости переработки ОЯТ РБМК в том, что уран недогоревший в ОЯТ РБМК (при использование регенерата в топливе РБМК) имеет невысокое остаточное содержание урана-235 при повышенном содержании радиохимически неприятного урана-236. Плутоний от ОЯТ РБМК имеет меньшее содержание на тонну ОЯТ и невысокого качества из-за повышенного содержания Pu-238 и высокого фона. Т.е. для ОЯТ РБМК двух последних десятилетий ресурсная ценность урана и плутония в нем невысока. Затрат и гемора с переработкой ОЯТ РБМК ожидается много, а ценность конечных продуктов ниже, чем при переработке ОЯТ ВВЭРов.

Но в принципе уран-плутонивая фракция от ОЯТ РБМК вполне неплохая основа для топлива БНов.
Однако, сейчас наши ориентируются на более легкоприготавливаемое топливо для БНов из низкофонового плутония от старых боезарядов.

Те же минорные актиноиды ведь можно пережигать не только в АЗ, но и в экранах.

В активной зоне БНов миноры гораздо быстрее и эффективнее выжигаются, чем в экранах.

Грубо говоря, время полууменьшения количества выжигаемого америция-241 в центре активной зоны около 5-11 лет для разных проектов, а для бокового экрана это время составляет от 25 до 50 лет.
В экранах БНов идет преимущественно трансмутация ядер основных минорных актинидов (241Am, 243Am, 244Cm, 246Cm), а не их деление.

Т.е. постоянно облучая америций в экранах БН можно добиться уменьшение его количества, но с переходом большей части в кюрий (около 80-70%).
Нафига такая радость...

[ran]

Т.е. постоянно облучая америций в экранах БН можно добиться уменьшение его количества, но с переходом большей части в кюрий (около 80-70%).
Нафига такая радость...

А Кюрий разве не должен "выжигаться" (хотя и не в таких количествах, как в центре активной зоны)?

[AtomInfo.Ru]

А Кюрий разве не должен "выжигаться" (хотя и не в таких количествах, как в центре активной зоны)?

Точно так же, как и плутоний в ВВЭРах - когда-то выжгется, но мы этого не дождёмся.

Концентрация кюрия в случае, про который говорит VBVB, будет сначала очевидно ниже равновесной. Соответственно, начнётся его накопление. В какой-то момент она достигнет максимума и начнётся постепенное её уменьшение.

Теперь надо брать в руки шашки коды и считать варианты. Но, скорее всего, на практике получится, что мы до максимума кюрия кассеты в бланкете не сможем додержать. Соответственно, получим то, что сказал VBVB - трансмутируем америций в кюрий и сделаем себе хуже.

Так мне кажется из общих соображений.

[AtomInfo.Ru]

но там потоки нейтронов минимальные

Угу, косинус

Тогда процесс нужно организовать так, чтобы содержимое торцевых зон находилось в реакторе много больше времени, чем активная часть топлива.

Разделывать кассету и твэлы после выгрузки и вставлять верхние/нижние части в новые твэлы?

[AtomInfo.Ru]

Но их хранить намного дешевле, чем ОЯТ от РБМК

Кстати, не всё так однозначно

Хвосты - это газ гексафторид, куча бочек с опасностью химической аварии. О деконверсии не зря заговорили, а она и денег стоит, и сложности там есть.

В то же время выгруженные сборки мы поставим в ТУКи, перевезём в Железногорск и надёжно их там спрячем на нужный нам период времени.

С точки зрения негатива от населения хвосты однозначно будут хуже в этом случае. И риски от хвостов могут быть больше.

[AtomInfo.Ru]

Вот хвосты, собственно. "В удобном для инспектирования вертикальном положении".



Конечно, всё это надёжно, безопасно и т.д. Но...

[LAV48]

Хвосты - это газ гексафторид, куча бочек с опасностью химической аварии.

Сейчас набегут "зелёные" и будут "кусать" за "хвосты"

Но в самом деле, почти не светящиеся "хвосты" можно хотя бы инспектировать, а вот ОЯТ видно только "по бумаге".

[AtomInfo.Ru]

Сейчас набегут "зелёные" и будут "кусать" за "хвосты"

Так они и набегали всё время, это была претензия из их стандартного набора.

Если б это не было не так, то и фотки бы не было в открытом доступе

[generalissimus19...]

Кстати, не всё так однозначно

Хвосты - это газ гексафторид, куча бочек с опасностью химической аварии. О деконверсии не зря заговорили, а она и денег стоит, и сложности там есть.

Ну, газом он будет только при 56 градусов, такое бывает в Саудовской Аравии, у нас - вряд ли Конечно, "просыпанный" гексафторид будет испаряться и при обычной температуре, но бочки выдерживают атмосфер 10, и мехвоздействия соответствующие. Что же до цены деконверсии, то она, при выходе на промышленные уровни, должна отбиваться в плюс, так как фтор и плавиковая кислота со временем дорожают и становятся более дефицитными. Так электрорафинирование меди полностью отбивается получаемыми попутно золотом и серебром.

В то же время выгруженные сборки мы поставим в ТУКи, перевезём в Железногорск и надёжно их там спрячем на нужный нам период времени.

Но ведь некондиционные-то, всё равно, перерабатывать нужно уже сейчас, может, хотя бы их того-с? А их ведь немало, на оба БН-а хватит, на БН-600 так точно до его закрытия!

С точки зрения негатива от населения хвосты однозначно будут хуже в этом случае. И риски от хвостов могут быть больше.

Вот не верю! Тот же монацитовый концентрат в Красноуфимске вызывал, в основном, только умеренный ропот в течение нескольких десятилетий... А там, в смысле радиационного загрязнения, ситуация была куда хуже, чем с хвостами.

[AtomInfo.Ru]

Вот не верю! Тот же монацитовый концентрат в Красноуфимске вызывал, в основном, только умеренный ропот в течение нескольких десятилетий... А там, в смысле радиационного загрязнения, ситуация была куда хуже, чем с хвостами.

Монацит почему-то всяким активистам слабо интересен. Может, они про него ещё не прочитали в википедии? Зато про ОГФУ бухтения было немало.

Про температуру - а пожар?

[LAV48]

Про температуру - а пожар?

Ладно пожар, а вдруг метеорит упадёт!

[AtomInfo.Ru]

Ладно пожар, а вдруг метеорит упадёт!

О, ну это вообще

[ran]

Угу, косинус

Тогда процесс нужно организовать так, чтобы содержимое торцевых зон находилось в реакторе много больше времени, чем активная часть топлива.

Разделывать кассету и твэлы после выгрузки и вставлять верхние/нижние части в новые твэлы?

Ну, чисто теоретически это можно организовать... т.е. на этапе переработки топлива можно эти твэлы не пускать в долгий физико-химический процесс, а добавить их к свежим твелам, поставив ближе к центру активной зоны...

[ran]

Вот хвосты, собственно. "В удобном для инспектирования вертикальном положении".



Конечно, всё это надёжно, безопасно и т.д. Но...

Вот у меня возникает вопрос, а почему бы не перевести все это хозяйство в твердое состояние(я так понимаю, что все эти цистерны содержат газообразный уран 238) ? Уран 235й переводят же в твердое состояние...

П.С. Сразу извиняюсь за оффтоп...

[AtomInfo.Ru]

Вот у меня возникает вопрос,

А выше по ветке есть ответ. Деконверсией занимаются уже.

[ran]

А выше по ветке есть ответ. Деконверсией занимаются уже.

спасибо.

[Дед Мороз]

Про монацит молчали, потому что никто не знал (я сам из тех мест). Вот в 80-е, когда студенты на колхозе сильно потравились - началось нехилое бурление говн.

Сообщение отредактировал Дед Мороз - 11.9.2016, 11:38

[VBVB]

Вот хвосты, собственно. "В удобном для инспектирования вертикальном положении".

Конечно, всё это надёжно, безопасно и т.д. Но...

А реально что с этим всем богатством будет, если, скажем случайно, прилетит очередной метеорит и жахнет над площадкой с этими бочками?

Насколько эти бочки c ОГФУ устойчивы к внешней ударной волне?

Сообщение отредактировал VBVB - 11.9.2016, 14:54

[VBVB]

Вот у меня возникает вопрос, а почему бы не перевести все это хозяйство в твердое состояние(я так понимаю, что все эти цистерны содержат газообразный уран 238) ?

Большую часть ОГФУ собирались/собираются докручивать на центрифугах нового поколения для обогащения.
Ресурс урана-235 как никак.
Поэтому и хранят наши этот ОГФУ в виде нужного для центрифуг гексафторида урана.

Сообщение отредактировал VBVB - 11.9.2016, 14:54

[Ultranauth]

Всё-таки думаю, что при наших объёмах хвостов от обогащения до РБМК-овского ОЯТ дело дойдёт о-о-очень нескоро.

Из хвостов доизвлекают уран уже 25 лет почти - и сколько бы их там не было (оценки сходятся на цифре 600-700 тысяч тонн ОГФУ в пересчете на уран), конец может быть и внезапно близким.

[AtomInfo.Ru]

Из хвостов доизвлекают уран уже 25 лет почти

Уран-235. Дообогащение хвостов.

А уран-238 остаётся. А он-то и нужен для экранов.

[Татарин]

Уран-235. Дообогащение хвостов.

А уран-238 остаётся. А он-то и нужен для экранов.

Тут БОЛЬШОЙ вопрос, нужен ли он.
Энергоёмкость урана, как известно, ~80ТДж(т)/кг или ~2.2ГВт*ч/кг. На один 1ГВт(э) блок нам нужно примерно полтора кило в час или примерно 9 тонн в год.
Всего в обозримой перспективе у России ожидается не более, чем первые сотни (100-200-300) ГВт атома с (перспективным же!) потреблением порядка первых тысяч тонн*год. Если ВЕСЬ этот атом - реакторы-размножители, активно потребляющие именно обеднённый уран без привнесения в систему свежего 235 снаружи (вместе с "нагрузкой" 238-го, в сто раз большем количестве).

То есть, исходя из гипероптимистичных предположений, что завтра мы прекращаем добычу природного урана, всё переводим на МОКС и начинаем строить 2ГВт быстрых реакторов в год, к концу века мы выйдем на потребление тысячи тонн чётного урана в год.

Его у нас 600-700 тысяч.
И мы несколько тысяч-десятков тысяч тонн природного урана в год добываем и будем добывать на обозримую перспективу. Даже если мы возьмёмся снабжать МОКСом/СНУПом ВСЕ реакторы мира (сейчас порядка 1ТВт(т)), то стабильно добываемого урана ТОЛЬКО на территории России будет достаточно.

Из любых реалистичных предположений кажется совершенно очевидным, что этот обеднённый уран ядерной энергетике в таком количестве не нужен. И не будет востребован ни на какой обозримой перспективе. Поэтому, если мы выжали оттуда самое вкусное, то его нужно переводить в форму наиболее удобную для хранения. Складируется он либо очень, очень надолго, либо навсегда.

Если, конечно, он не потребуется промышленности для каких-нить хайтек-грузил, снарядов или там лазерных стёкол, причём вот в таком, килотонном масштабе. Но и тогда непонятно, нафига он нужен как гексафторид.

[VBVB]

Но и тогда непонятно, нафига он нужен как гексафторид.

Каждое последующее поколение отечественных центрифуг позволяет поднять ценность имеющихся запасов ОГФУ.

Например, центрифуги пятого поколения грубо говоря давали хвосты с содержанием урана-235 около 0.25-0.3%, поскольку на этих аппаратах обогащение природного урана с содержанием остаточного урана-235 в хвостах ниже 0.25% экономически не выгодно.
Имеющиеся сейчас в РФ центрифуги десятого поколения могут давать экономически оправданно хвосты с содержанием урана около 0.12%. Т.е. хранимый ОГФУ - очевидное сырье для новых центрифуг, причем максимально готовое к обогащению.

Для лазерного обогащения ОГФУ указывалось, что вполне экономически оправданное содержание урана-235 в в хвостах можно опустить до 0.07%.

Другое дело, что уже повторно прокрученный ОГФУ обладает низкой ценностью как источник урана-235, но имеет приличную ценность как химических источник фтора и сырье для продуктов фторирования органики, а также некую ценность как источник высокочистого урана-238 для бланкетов БНов. Обедненный уран в бланкетах БН дает низкофоновый плутоний заметно более лучшего качества, чем природный уран. В этом случае с урана обедненного сильно меньше выход доли пакостного плутония-238 по сравнению с плутонием с чистого природного урана.

[AtomInfo.Ru]

Например, центрифуги пятого поколения грубо говоря давали хвосты с содержанием урана-235 около 0.25-0.3%,

0,4 даже бывало.

На 350-ом в какой-то момент стали активно интересоваться, что за хвосты используют для их бланкетов (как ни удивительно это прозвучит, но сначала это никого особенно не волновало). Ну и выяснили, что у них сборная солянка от 0,2 до 0.4.

[alex_bykov]

Тут БОЛЬШОЙ вопрос, нужен ли он.

Там другие соображения могут роль играть, например, ОЯТ надо выдерживать перед переработкой - это увеличивает оценку кратно. Да и с "холодным" чётным ураном работать удобнее, чем с грязным из ОЯТ - этот может и "вылежаться" малость, пока "чистый" будем использовать.
В общем, много - не мало.

[pappadeux]

Тут БОЛЬШОЙ вопрос, нужен ли он.
Энергоёмкость урана, как известно, ~80ТДж(т)/кг или ~2.2ГВт*ч/кг. На один 1ГВт(э) блок нам нужно примерно полтора кило в час или примерно 9 тонн в год.

У меня в методичке энергоемкость урана 83ТДж/кг. При 3.6МДж/кВт*ч, и нетто-КПД 0.33 у меня получается 7.6 ГВт*ч(э)/кг. Что при 8000 часов в год на 1Гвт реактор приводит к потребностям немногим более 1т.

Что примерно совпадает с первоначальной загрузкой мохом БН-800 в районе 1.6т плутония (кампания в 330 эфф.суток), или загрузкой БН-1200 в 2.1т

[LAV48]

Тут БОЛЬШОЙ вопрос, нужен ли он.
Энергоёмкость урана, как известно, ~80ТДж(т)/кг или ~2.2ГВт*ч/кг. На один 1ГВт(э) блок нам нужно примерно полтора кило в час или примерно 9 тонн в год.

Сколько загружается урана в зону и сколько сгорает за компанию надо тоже учитывать. Т.е. все эти тонны достаточно быстро могут быть переведены из сырья в ОЯТ, которое тоже будет какое-то время хранится.

[VBVB]

А нельзя ОЯТ РБМК использовать в торцевых экранах без химической переработки, только перепрессовав в новые таблетки?

Допустим мы распотрошим облученные твэлы от хорошо вылежавшихся ТВС РБМК и вытащим оттуда таблетки.
В них подавляющая часть урана-238, около 0.7-0.8% урана-235, где-то 0.2-0.3% урана-236, около 0.9-1.1% плутония (преимущественно плутоний-239 и менее остальных его изотопов), немного нептуния (около 0.05-0.06%), совсем немного америция (в виде Am-241 и Am-243), чуть-чуть кюриев, немало лантаноидных осколков деления и эрбий от ВГП, цезий, барий, иод, легкие осколки деления и РБГ.

Допустим перемелем всю эту массу и прогреем ее, тогда частично избавимся от РБГ и иода.
Использовать полученную массу для создания качественных топливных таблеток не получится. Обязательно нужно избавляться от цезия, стронция, бария, поскольку при наличии их соединений невозможно создать плотную оксидную керамическую таблетку. Также нужно избавляться от лантоноидов, поскольку они эффективные нейтронные яды.
Т.е. так или иначе придется делать репроцессинг ОЯТ от РБМК.

Если же фторидным репроцессингом выделить уран-плутоний-нептуниевую фракцию от ОЯТ РБМК, то она грубо эквивалентна топливу с 1.2-1.3% урана-235 или 1.8-2.0% МОХ-топливу для БНа.
Реально БН требует топлива с долей урана-235 не менее 10%. Т.е. уран-плутоний-нептуниевая фракция от ОЯТ РБМК для питания активной зоны РБМК сама по себе не годится и требует сильного обогащения топливным плутонием или ВОУ регенератом от лодочного ОЯТ.

Если рассматривать уран-плутоний-нептуниевую фракция от ОЯТ РБМК как материал бланкета для получения низкофонового топливного плутония для энергетических целей, то она для этого тоже не особо годится (много плутониев четных и кюриев выйдет).
Если же рассматривать уран-плутоний-нептуниевую фракция как сырье для зоны малого обогащения БНа вместо бланкета, то при соотвествующем обогащении топливным плутонием она вполне применима.

Однако сейчас в РФ имеется не менее 35 тонн низкофонового плутония как минимум на двадцать пять лет работы БН-800 (если МОХ ОЯТ с БН-800 не будут перабатывать). Если же ОЯТ БНов будут своевременно перерабатывать, то имеющееся в наличии количество низкофонового плутония позволит нашей стране спокойно тянут работу 3-4 БНов.

Т.е. на текущем этапе ценность уран-плутоний-нептуниевой фракции от ОЯТ РБМК как основы топлива для БНа совсем не очевидна.
Ну а как материал для денатурирования трансураниды из ОЯТ РБМК пока не привлекли внимания Росатома. Поскольку нет переработки ОЯТ РБМК - нет и проблемы куда девать плутоний и миноры с этого ОЯТ.

Сообщение отредактировал VBVB - 12.9.2016, 1:18

[VBVB]

На 350-ом в какой-то момент стали активно интересоваться, что за хвосты используют для их бланкетов (как ни удивительно это прозвучит, но сначала это никого особенно не волновало). Ну и выяснили, что у них сборная солянка от 0,2 до 0,4.

Это же насколько могли отличаться реальные цифры энерговыделения в бланкете от расчетных предположений?
При таких вариациях содержания урана-235 каждый раз плутоний генерируемый для облучательной компании одного срока с близкой мощностью мог приличные вариации фона каждый раз давать...

Сообщение отредактировал VBVB - 12.9.2016, 1:15

[Татарин]

Там другие соображения могут роль играть, например, ОЯТ надо выдерживать перед переработкой - это увеличивает оценку кратно. Да и с "холодным" чётным ураном работать удобнее, чем с грязным из ОЯТ - этот может и "вылежаться" малость, пока "чистый" будем использовать.
В общем, много - не мало.

Его ж не выкинуть предлагается, а перевести в более пригодную для хранения форму - металл, например. В слитках он компактнее, безопаснее и т.п. Ну или там оксид.

Даже если с такой стороны посмотреть: вот эти вот контейнеры - замороженные немалые деньги, вообще говоря. СтоЯт, ржавеют и денег не приносят. Стоять они будут долго - см. выше: века.
Может даже, не простоят столько.

[Татарин]

Сколько загружается урана в зону и сколько сгорает за компанию надо тоже учитывать. Т.е. все эти тонны достаточно быстро могут быть переведены из сырья в ОЯТ, которое тоже будет какое-то время хранится.

Ну, это аргумент, конечно... если брать 10% выгорание по т.а., то "оборот" урана будет раз в 20-30 больше его, собссно, выгорания.

[AtomInfo.Ru]

Это же насколько могли отличаться реальные цифры энерговыделения в бланкете от расчетных предположений?

В своё время на одной из Нейтроник мы слушали доклад Селезнёва сотоварищи, он тогда был, по-моему, во ВНИИАЭС. Они занялись определением технологических погрешностей в расчётах БН-350 - то есть, не погрешностей кодов и констант, а погрешностей, связанных с исходными данными.

Там было очень много весёлого, вплоть до СУЗов. Чё уж тут про отвалы в бланкетах говорить, они на характеристики реактора слабо влияют.

Коды (тогда программы и комплексы программ) были слабоваты. Напомню, что БОР-60 вообще по расчётным данным пустить не удалось, пришлось срочно вносить некоторые (хм-м) изменения в конструкцию прямо на ходу.
А имея большие погрешности расчётного характера, нет смысла бороться за устранение технологических погрешностей.

Стали точнее коды - сразу стали смотреть и "а что мы считаем?".

Подобного рода нюансы постоянно возникали в прошлом и будут ещё возникать в будущем.
Как-то я был свидетелем крупного и даже международного скандала с претензиями к поставщику железа, который внезапно сошёл на нет после того, как взяли более новую версию библиотеки констант.

[AtomInfo.Ru]

Это же насколько могли отличаться реальные цифры энерговыделения в бланкете от расчетных предположений?
При таких вариациях содержания урана-235 каждый раз плутоний генерируемый для облучательной компании одного срока с близкой мощностью мог приличные вариации фона каждый раз давать...

В первых партиях - да, были бы нюансы. При переходе хотя бы к малой серии БН, думаю, навели более строгий учёт и контроль.

На самом деле, радиохимики в СССР прекрасно знали, что добыча плутония есть процесс стохастический, и всегда имели некоторые организационные возможности по сглаживанию флуктуаций концентраций в целях успешного выполнения плана и соцобязательств
Так что, могли бы даже и не заметить, если смотреть по выходу конечного продукта.

[VBVB]

Директор Белоярской АЭС сам сказал

К 2019 году мы должны полностью перевести активную зону реактора БН-800 на использование МОКС-топлива. Для изготовления топлива будет использоваться отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) реакторов на тепловых нейтронах типа РБМК и ВВЭР.

Хотя пока в ближайшее время наши не собираются перерабатывать ОЯТ РБМК.
Возможно на Маяке есть некоторый запас выделенного плутония от экспериментальной переработки небольшого количества дефектных ОТВС РБМК?

Сообщение отредактировал VBVB - 12.9.2016, 15:04

[AtomInfo.Ru]

Директор Белоярской АЭС сам сказал

Так с этих его слов и пошёл разговор в ветке

[VBVB]

Так с этих его слов и пошёл разговор в ветке

Наверняка оговорка по Фрейду.
С точки зрения директора Белоярки в РФ есть БНы, а есть тепловые реакторы (очевидно РБМК и ВВЭР). Очевидно, что плутоний из ОЯТ тепловых ректоров БНы и будут со временем потреблять. Но не факт, что плутоний из не перерабатываемого ОЯТ РБМК.

Сообщение отредактировал VBVB - 12.9.2016, 15:30

[AtomInfo.Ru]

Наверняка оговорка по Фрейду.
С точки зрения директора Белоярки в РФ есть БНы, а есть тепловые реакторы (очевидно РБМК и ВВЭР).

На самом деле, как раз БН и РБМК в росатомовской системе во многом объединены.
То есть, имеются ВВЭРы и все остальные.

Мы как-то раз специально попросили Рудольфа пояснить этот момент для читателей (см. http://atominfo.ru/newsj/q0264.htm, самое начало).
Мол, Рудольф Петрович, расскажите, пожалуйста, почему лекции для пускачей БН-800 читаются в Десногорске

[pappadeux]

Ну, это аргумент, конечно... если брать 10% выгорание по т.а., то "оборот" урана будет раз в 20-30 больше его, собссно, выгорания.

это, конечно, так

но если считать именно потребности урана в год именно как топлива, я, в свое время, рассматривая примерно ту же проблему, ориентировался на цифру 2т на 1ГВт(э) в год

[ran]

В своё время на одной из Нейтроник мы слушали доклад Селезнёва сотоварищи, он тогда был, по-моему, во ВНИИАЭС. Они занялись определением технологических погрешностей в расчётах БН-350 - то есть, не погрешностей кодов и констант, а погрешностей, связанных с исходными данными.

Там было очень много весёлого, вплоть до СУЗов. Чё уж тут про отвалы в бланкетах говорить, они на характеристики реактора слабо влияют.

Коды (тогда программы и комплексы программ) были слабоваты. Напомню, что БОР-60 вообще по расчётным данным пустить не удалось, пришлось срочно вносить некоторые (хм-м) изменения в конструкцию прямо на ходу.
А имея большие погрешности расчётного характера, нет смысла бороться за устранение технологических погрешностей.

Стали точнее коды - сразу стали смотреть и "а что мы считаем?".

Подобного рода нюансы постоянно возникали в прошлом и будут ещё возникать в будущем.
Как-то я был свидетелем крупного и даже международного скандала с претензиями к поставщику железа, который внезапно сошёл на нет после того, как взяли более новую версию библиотеки констант.

А можно перенести этот спор в другую ветку? Тут вроде как про БН-800...

[ran]

это, конечно, так

но если считать именно потребности урана в год именно как топлива, я, в свое время, рассматривая примерно ту же проблему, ориентировался на цифру 2т на 1ГВт(э) в год

Где-то так и есть. Вообще БН-600(800) потребляет урана 235 не очень много. Ведь можно прикинуть объемы активных зон ВВЭР, РБМК. Да, уран 235 в БН более обогащен, но и объем зоны там более компактен. А так, можно "покурить" Владимирова. Параграф 2.1. учебника "Практические задачи по эксплуатации ядерных реакторов" 1986г.

[VBVB]

К вопросу о некоторых бонусах при переработке ОЯТ РБМК.
Вот интересная статья по поводу скандия отечественного.

Уральский алюминиевый завод (УАЗ, Каменск-Уральский, Свердловская область, входит в ОК «Русал») впервые получил оксид скандия с чистотой более 99%. Стоимость продукта, извлеченного из скандиевого концентрата, компания оценивает в сумму до 2 тыс. долларов за килограмм. Производительность экспериментальной установки — 96 килограммов оксида скандия в год.

— Скандий имеет огромный потенциал в аэрокосмическом, транспортном и энергетическом секторах промышленности. Мировое потребление оксида скандия оценивается в 10 — 15 тонн в год, — рассказал технический директор Русала Виктор Манн. — В среднесрочной перспективе Русал планирует разработать модульную установку, способную наращивать мощности в зависимости от потребности рынка. Производство будет основано на собственной сырьевой базе и сможет обеспечить потребности не только России, но и всего мира.

Скандиевые лигатуры и сплавы позволяют осуществить прорыв в области авиационных, ракетных и корабельных сплавов. Но цена отечественного скандия около 2 тысяч долларов за килограмм вырисовывается. Попадалась инфа, что на один Су-35 надо около 11 кг скандия.

Однако, как показывают работы китайцев, скандий в ответственных сплавах вполне можно заменить редкоземельными элементами подгруппы гадолиния. Они однако тоже недешевы. Тот же эрбий в химически чистых солях имеет цену на уровне 800-1000 долларов за килограмм.

Писалось, что для РБМК эрбий-содержащие ТВС первого поколения имели содержание эрбия в 0.41% (масс.) при содержании урана-235 2,6% и начали массово использоваться с 1999 года. А с 2005 пошли уже эрбий-содержащие ТВС второго поколения с содержанием эрбия в 0.6% (масс.) при содержании урана-235 2,8%.

Ресурс эрбия в ОЯТ РБМК накопленном с 1999 по текущее время достигает уже почти двух десятков тонн.
Этого хватит на производства пары тысяч самолетов или десятка тысяч ракет.
Надо только научиться выделять чистую эрбиевую фракцию из такого ОЯТ с минимальным содержанием америция и кюрия...

Сообщение отредактировал VBVB - 16.9.2016, 19:44

[Татарин]

Однако, как показывают работы китайцев, скандий в ответственных сплавах вполне можно заменить редкоземельными элементами подгруппы гадолиния. Они однако тоже недешевы. Тот же эрбий в химически чистых солях имеет цену на уровне 800-1000 долларов за килограмм.
...
Ресурс эрбия в ОЯТ РБМК накопленном с 1999 по текущее время достигает уже почти двух десятков тонн.
Этого хватит на производства пары тысяч самолетов или десятка тысяч ракет.
Надо только научиться выделять чистую эрбиевую фракцию из такого ОЯТ с минимальным содержанием америция и кюрия...

Актиниды - ладно, а как чистить эрбий от остальных лантанидов в ПД?
Там есть и вполне гадкие.

[Didro]

Ну ведь эрбий ведь добавляется не просто полежать, выделить его особой проблемы не представляет, куда сложнее последующее отделение стабильных изотопов.

[Татарин]

Ну ведь эрбий ведь добавляется не просто полежать, выделить его особой проблемы не представляет, куда сложнее последующее отделение стабильных изотопов.

А вот это как раз с эрбием не нужно. Он весь стабильный. Самый долгоживущий, НЯП, 50 дней, и за разумное время "вылежится".

[VBVB]

Актиниды - ладно, а как чистить эрбий от остальных лантанидов в ПД?
Там есть и вполне гадкие.

Имеющиеся водные методы пеработки ОЯТ, основанные на разных вариантах PUREX, позволяют выделять лантаноид-содержащую фракцию вместе с америцием и кюрием.

Из этой фракции америций и церий можно отделить электрохимическим окислением и экстракцией. Остальные лантаноидные осколки деления цериевой подгруппы можно отделить от эрбий-кюриевой фракции методом ионной хроматографии. Однако, отделение микропримесей высокорадиотоксичного кюрия от эрбия химически проблематично. С другой стороны, нужно просто оценить сколько там кюрия будет в эрбии после пераработки ОЯТ РБМК. Может оказаться, что и не сильно много кюрия эрбиевым концентратом будет захвачено.

Есть данные, что на тонну ОЯТ РБМК кюрия должно быть от 20 до 40 граммов в зависимости от выгорания.
Непонятно мне какова степень выгорания эрбия в отработавших полную топливную кампанию ЭТВС РБМК. Но если грубо, считать что эрбия в ОЯТ будет на 10-15% менее, чем первоначально, то в эрбиевом концентрате от переработки ОЯТ содержание кюрия может быть 0.9-1.7 граммов/кг эрбия. Дохрена много радитоксичного минора выходит в таком эрбии. Придется дополнительно пироэлектрорепроцессинг делать для удаления кюрия, а это на редкость геморно...

Сообщение отредактировал VBVB - 19.9.2016, 0:32

[VBVB]

Интересное предложение, дожигать облученные ранее и хранящиеся ТВС РБМК в блоках с использованием нового топлива с повышенным уровнем обогащения. Приводят успешный пример Игналинской АЭС, где ОТВС первого блока дожигали на втором.

На примере ЛАЭС оценили, что в будущем не менее 2000 ТВС с 1, 2, 3-го остановленных энергоблоков Ленинградской АЭС могут
рассматриваться как кандидаты на повторное использование на 2, 3, 4-ом энергоблоках.

Кто что думает по этому поводу?

[Татарин]

А вот это как раз с эрбием не нужно. Он весь стабильный. Самый долгоживущий, НЯП, 50 дней, и за разумное время "вылежится".

Кстати, память наврала. Всего 9 дней у самого долгоживущего.

Так что вопрос активности полученного эрбия сводится, в общем, к наличию химических примесей.

[Татарин]

в эрбиевом концентрате от переработки ОЯТ содержание кюрия может быть 0.9-1.7 граммов/кг эрбия.

Интересно, можно ли использовать эту смесь в качестве без репроцессинга выгорающего поглотителя? Насколько примесь америция и кюрия "испортит" эрбий как поглотитель?
Потому что от эрбиевого топлива пока, НЯП, отказываться и не думают. Заодно кюрий нафиг.

Сообщение отредактировал Татарин - 19.9.2016, 1:32

[VBVB]

Интересно, можно ли использовать эту смесь в качестве без репроцессинга выгорающего поглотителя? Насколько примесь америция и кюрия "испортит" эрбий как поглотитель?

Ну если содержание кюрия в выше обсужденном эрбии из ОЯТ РБМК будет на уровне 1-2 грамма на кг эрбия, то на свойства эрбия как выгорающего поглотителя это особенно не скажется. Если америций не отделять, то его содержание в таком эрбии будет на уровне 3-5 грамм/кг эрбия.

Однако, у такого отработанного эрбия изотопный состав будет заметно отличаться от природного и на свойства такого эрбиеевого сырья как выгорающего поглотителя это окажет негативное влияние.

Кроме того, изготовление топлива из такого эрбия радиотоксичного из-за следов америция и кюрия будет заметно проблематичнее и дороже, чем при изготовлении топлива из обычного химически чистого эрбиевого оксида. Если бы это топливо делать вибро-методом, а не керамическим, то вполне возможно. Хотя имеющиеся наработки по дистанционному изготовлению таблеточного МОХ-топлива могли бы и проблему изготовления уранового топлива с ремиксом "эрбием+америций+кюрий" решить. Другое дело, что РБМК как выжигатель америция и кюрия не сильно годится, в нем скорее трансмутация будет этих миноров до долживущих четных изотопов кюрия (Cm-244, Cm-246, Cm-248). Однако бонусом такого подхода будет также будет и наработка интересного изотора Cm-247 в экзограммовых количествах.

А эрбий как добавка к топливам для ВВЭР не рассматривался?

[Татарин]

А эрбий как добавка к топливам для ВВЭР не рассматривался?

http://www.atominfo.ru/newse/l0559.htm

Ближайшие направления развития
Докладчик перечислил ближайшие направления развития топлива для реакторов ВВЭР:
- увеличение загрузки топлива в ТВС за счёт использования таблетки 7,8/0 мм для всего парка ВВЭР;
- внедрение интенсификаторов теплообмена;
- подъём мощности активной зоны до 107-110% от номинальной для реакторов ВВЭР-1000;
- увеличение длины ПС СУЗ;
- унификация конструкций;
- внедрение усовершенствованных циркониевых сплавов;
- использование топлива с обогащением свыше 5% по урану-235 и внедрение уран-эрбиевого топлива в ТВС реакторов ВВЭР;
- обоснование топливного цикла с длительностью кампании до 24 месяцев.

[VBVB]

- использование топлива с обогащением свыше 5% по урану-235 и внедрение уран-эрбиевого топлива в ТВС реакторов ВВЭР;

Спасибо за ссылку.

Тем более есть смысл задумываться о разработке технологии переработки ОЯТ РБМК с выделением следующих целевых продуктов: уран-плутониевой фракции, нептуниевого концентрата, эрбиевого концентрата с минорами.

[lz2gj]

http://www.atominfo.ru/newse/l0559.htm

Ближайшие направления развития
Докладчик перечислил ближайшие направления развития топлива для реакторов ВВЭР:
- увеличение загрузки топлива в ТВС за счёт использования таблетки 7,8/0 мм для всего парка ВВЭР;
- внедрение интенсификаторов теплообмена;
- подъём мощности активной зоны до 107-110% от номинальной для реакторов ВВЭР-1000;
- увеличение длины ПС СУЗ;
- унификация конструкций;
- внедрение усовершенствованных циркониевых сплавов;
- использование топлива с обогащением свыше 5% по урану-235 и внедрение уран-эрбиевого топлива в ТВС реакторов ВВЭР;
- обоснование топливного цикла с длительностью кампании до 24 месяцев.

У меня вопрос по нулевому отказу - http://www.atominfo.ru/newse/l0559.htm :
Цитата: ТВЭЛ, концерн и эксплуатирующие организации Украины, Чешской Республики и Болгарии подписали меморандумы о совместных действиях для достижения нулевого уровня отказа ядерного топлива.
В каком году?
Цитата: По блокам с ВВЭР-1000 ситуация хуже - без отказов работает 70% блоков. Среди положительных примеров - Козлодуй, Тяньвань, Запорожская, Балаковская и Ростовская станции.
Какая ситуация сейчас?

[garry_t]

Среди положительных примеров - Козлодуй, Тяньвань, Запорожская, Балаковская и Ростовская станции.
Какая ситуация сейчас?

"минус" Запорожская. с 2013 года отказы были

[asv363]

"минус" Запорожская. с 2013 года отказы были

Если говорить о том определении отказа, которое было сформулировано в 2013 году, а именно если мы под отказом понимаем любую, малейшую газовую несплошность, то что Вы хотите от кассет 6 блоков за 3,5-7 лет?

Под т.н. "нулевым отказом" понималась программа:

1. С расчётом на 5 лет минимум, начиная с подписания документов в 2013 году;
2. Меморандумы о нулевом отказе подразумевали стремление к 0, а не ровно 0. Стремление означает совместную работу всех сторон, подписавших документы;
3. Всё сказанное выше имеет отношение к ВВЭР-1000, ОПЭ кассет великого и ужасного Веста не включено в программу.

По памяти, для ВВЭР-1000 целевой показатель был не менее 95% блоков. В приннципе, всё писал исключительно по воспоминаниям.

[ВОВИЩЕ]

что Вы хотите от кассет 6 блоков за 3,5-7 лет?

Ну, что бы оно хотя бы на первом году жизни не отказывало.
Что бы не надо было вместо него впихивать хрен знает что
(под "хрен знает что" надо понимать ТВС 22AU)
и потом мучаться с этим ещё три года.
Вам же знающие люди уже не один раз объясняли:
отказ на первом году это у производителя топлива "руки из порезано растут".

Сообщение отредактировал AtomInfo.Ru - 19.9.2016, 12:16

Причина редактирования: Порезал. - Модератор

[alex_bykov]

Вам же знающие люди уже не один раз объясняли:
отказ на первом году это у производителя топлива "руки из жопы растут".

Точно так же, как Вам, что причина отказа определяется комиссионно, а для нарушений условий эксплуатации и посторонних предметов все кассеты равны, независимо от года их эксплуатации.
Так что гасите праведный гнев и начинайте оперировать результатами комиссионного определения причин отказов (к тому же на заводы-изготовители топлива ваши коллеги ездят ежегодно и не по одному разу, и уж по кассетам 2013 года информация по изготовлению у них уже есть).

[VBVB]

- использование топлива с обогащением свыше 5% по урану-235 и внедрение уран-эрбиевого топлива в ТВС реакторов ВВЭР;

А в чем преимущества перспективного уран-эрбиевого топлива для ВВЭРа по сравнению с уран-гадолиниевым топливом?

ТВЭГи хоть на ВВЭРах немало поэксплуатировались в отличии от уран-эрбиевого топлива, которое только на РБМК используется.

Да и гадолиний всяко дешевле эрбия стоит. Как минимум в полтора раза...

[AtomInfo.Ru]

А в чем преимущества перспективного уран-эрбиевого топлива для ВВЭРа по сравнению с уран-гадолиниевым топливом?

Часто цитируемая на форуме ссылка на Курчатник:
http://www.nrcki.ru/files/pdf/1463057930.pdf

В отличие от гадолиния, который размещается в небольшом количестве (от 2 до 10 %) твэлов, эрбий можно гомогенно размешивать в топливе всех твэлов.

и далее по ссылке на стр.27 в правой колонке перечисление преимуществ топлива с эрбием и обогащением свыше 5%.

[asv363]

Ну, что бы оно хотя бы на первом году жизни не отказывало.

В любой стране мира, в которой эксплуатируется блоков не менее, чем у Вас в стране, найдется отказ на первом году. Особенно если отказ сформулирован в терминах "нулевого отказа". Ещё раз напомню, что стремление к лучшему качеству должно быть взаимным и соответствует мировым стандартам.

Что бы не надо было вместо него впихивать хрен знает что
и потом мучаться с этим ещё три года.

Сугубо лично я Вам куда-нибудь что-либо впихивать не запрещал. Заказывайте в России то, что Вас устраивает.

Вам же знающие люди уже не один раз объясняли:
отказ на первом году это у производителя топлива "руки из порезано растут".

Единственное, что я могу вспомнить - это как Вы, ВОВИЩЕ, объясняли мне, что дефект типа газовой несплошномти (негермитичности) оболочек ТВЭЛ ТВС производства Вестингауза типа ТВС-W не означает отказа топлива, равно как и повреждение дистанционирующих решёток. Впрочем, и это под вопросом.

И ещё. Разъяснять, объяснять, напоминать что-либо на данном форуме согласно моим понятиям в поорядке вещей. Учится и пополнять багаж знаний для себя не считаю зазорным, равно как и помочь другому. Dixi.

[ВОВИЩЕ]

Точно так же, как Вам, что причина отказа определяется комиссионно

Ну, и как по твоему комиссия может определить причину отказа без "вскрытия"? А на "вскрытие" вы отказавшие ТВСски не берёте.

И хватит уже про посторонние предметы, я их вытащил из второго в 87-м и пятого в 91-м больше чем ты мог бы себе представить а отказов небыло

Сообщение отредактировал ВОВИЩЕ - 19.9.2016, 19:33

[alex_bykov]

Ну, и как по твоему комиссия может определить причину отказа без "вскрытия"? А на "вскрытие" вы отказавшие ТВСски не берёте.

Да элементарно. 90% "влетают" в эксплуатационные причины ещё на этапе осмотра (посторонние предметы на ДР) и анализа условий эксплуатации (по несоответствию требованиям ТУ на топливо). Остальное едет на резку весьма выборочно - стоимость такой операции выше стоимости "свежака". Намекну, если вы не готовы резать в Димитровграде (да, да, вы сначала оплатите транспортировку и резку, а потом вам компенсируют затраты, если вина ТВЭЛа и, "ку", ТВЭЛу есть чем загрузить горячие камеры и без вашего топлива), то можете это проделать на Украине, несколько горячих камер у вас есть, а пара из них даже в размер ТВС /правда, не факт, что они пройдут по инструментальному оснащению и, главное, по гарантийным моментам/.

И хватит уже про посторонние предметы, я их вытащил из второго в 87-м и пятого в 91-м больше чем ты мог бы себе представить а отказов небыло

Не свисти про "вытащил", лучше расспроси, например, ровенчан... Посторонние предметы тоже разными бывают (завязки от спецодежды или краска с потолка - это мелочь), а я в своё время на комиссии наездился...

[ВОВИЩЕ]

Не свисти про "вытащил"

Ну, тебе виднее...

[alex_bykov]

Ну, тебе виднее...

Ещё раз, Володя, я не сомневаюсь в том, что ты извлекал посторонние предметы из ТВС - ездил на комиссии и на ЗАЭС, речь обычно шла о кусках краски в головке (но даже это выводит комплекс кассет за пределы контракта). А на Ровенской можно было найти проволоку под решёткой (и лицезреть последствия её попадания)...