3д-печать топлива Опции

[Татарин]

Реактор - суть большой теплообменник, который передаёт тепло из топлива в АЗ теплоносителю. Почти только этим ограничена его удельная мощность на объём зоны.

3д-печатью топлива (послойным лазерным спеканием из разных порошков) можно печатать структуры с очень большой теплообменной площадью на единицу объёма (в десятки-сотни раз). Можно напечатать жёсткую, цельную зону целиком (кроме элементов управления), избавившись сразу от кучи проблем.

Можно снизить тепловой напор внутри топлива (малое расстояние от середины топлива до границы теплообмена), температуру, запасённую энергию и повысить безопасность. Можно одновременно же увеличить объёмный теплообмен в десятки (а то и сотни) раз и повысить удельную мощность зоны.
Даже для "энергетических" реакторов тут может быть выгодный размен стоимости и безопасности реактора на чуть более дорогое топливо, а для транспортных реакторов - вообще чудо.

Мелькали сообщения о том, что англичане пытаются печатать топливо ядерных реакторов.

Работают ли в России над таким?

[Ирина Дорохова]

Чо мелочицца-то, надо активную зону сразу в реакторе печатать. Прямым выращиванием ))

[neofeed]

Чо мелочицца-то, надо активную зону сразу в реакторе печатать. Прямым выращиванием ))

К чему эти полумеры - шаг вперед и два назад? Активную зону надо печатать вместе с корпусом реактора.

[Татарин]

К чему эти полумеры - шаг вперед и два назад? Активную зону надо печатать вместе с корпусом реактора.

А вот запросто.

Котлы, как известно, бывают водотрубные (когда трубки с водойвгреются огне и дыме) и жаротрубные (когда огонь и дым в трубах через бочку с водой).
Вот по некоторым причинам (типа оптимального водоуранового соотношения, например) все нынешние реакторы - аналоги жаротрубных котлов.
А настоящие котлы на обычном топливе в большой энергетике почти все сейчас водотрубные, так - много лучше. Потому что так проще и много дешевле держать воду под высоким давлением.

Так вот вопрос: почему реактору на быстрых нейтронах нельзя сделать то же самое, почему через сплошную активную зону из чистого топлива не протянуть трубки теплоносителя?

Площадь теплообмена теплоносителя с топливом и удельная мощность может остаться той же. А вот компактность зоны можно повысить в разы.
Напечатаем зону без давления и загерметизируем, протянем оптимально трубки с теплоносителем, помножим на ноль (или около того) проблемы с гидродинамикой. Резко повысим и выгорание, и энергозапас зоны.

Раньше, без печати топливом, такое изготовить было сложно - теплопроводность была бы никакая. А сейчас - вполне можно думать.

[arcanist]

Котлы, как известно, бывают водотрубные (когда трубки с водойвгреются огне и дыме) и жаротрубные (когда огонь и дым в трубах через бочку с водой).
Вот по некоторым причинам (типа оптимального водоуранового соотношения, например) все нынешние реакторы - аналоги жаротрубных котлов.

разве CANDU не аналог водотрубного?

[Татарин]

разве CANDU не аналог водотрубного?

Нет, там тоже топливо внутри канала, а вода обтекает его. Каждый канал - отдельный корпус под давлением, внутри которого вода обтекает компактный источник тепла.