АЭС будущего, Какими они должны быть? Опции

[Rajvola]

Только что заглянул на Авантюру. Там тоже мозговой штурм. Но они смекалистее всех. Они все топливо пакуют в вольфрамовую бомбу. Она со зла раскалится догола. Уран и вольфрам плотнее всех пород. Породы растают и бомба сделает буль-буль пока энерговыделение не кончится. Придумал Бялко, брат Бялко из "Что, где, когда". "Китайский синдром" рыдает.

[sgk3d]

Только что заглянул на Авантюру. Там тоже мозговой штурм. Но они смекалистее всех. Они все топливо пакуют в вольфрамовую бомбу. Она со зла раскалится догола. Уран и вольфрам плотнее всех пород. Породы растают и бомба сделает буль-буль пока энерговыделение не кончится. Придумал Бялко, брат Бялко из "Что, где, когда". "Китайский синдром" рыдает.

… бомба продолжает прыгать по стране. (Из старого анекдота.)

Сам не люблю советчиков с непроработанными идеями, но здесь, как не медик… .

Что если реакторы (активные зоны) будущих АЭС строить сразу глубоко под землей.

Отличающиеся тем что:
Мощный корпус - длиннющая вертикальная тепловая труба (естественно герметичная). В нижней части реактор погружен в кипящий теплоноситель.
Пар по трубе поднимается вверх конвективно.
В верхней части тепловой трубы, у поверхности земли, теплообменник – конденсатор.
Как водится, отбираем тепло у пара 1-го контура, греем им пар 2-го контура. Рядом на поверхности машзал.
Конденсат 1-го контура стекает к реактору самотеком.

Осуществить перезагрузку, на глубину 300-400 метров, думаю, не станет проблемой.
Теория тепловых труб достаточно разработана.
Конструктив рисовать под типоразмер проходческого щита.
Естественно исследовать геологию, располагать АЗ ниже уровня грунтовых вод.

В случае чего можно там внизу рассредоточить АЗ и там же похоронить.

Оффтоп конечно, но отраслевая проблема еще полной оценки не имеет, но уже стоит.

С Уважением, Сергей Коваленко.

[Elk]

Можно бредовый вопрос, сорри, если это известная вещь.

Если удерживать реактор в подкритическом состоянии, добавляя нейтроны со стороны, насколько безумной выглядит идея и где можно натыкаться на проблемы?
Нейтроны можно породить, скажем, высаживанием протонов из обычного протонного ускорителя на соответствующих материалах, скажем, литии или более дешевом алюминии. Правда, мишень будет высокоактивной, ее потребуется перезаряжать регулярно и где это хоронить - отдельный вопрос, но пока за скобки.
Вылет нейтронов после замедления примерно 2 пи, направление вперед.
Т.е. можно сделать своего рода засветку с разных сторон.

Стоимость, кстати, подобного ускорителя будет на уровне 1.5-2 млн. долларов, что не очень много.

[Udjin]

Если удерживать реактор в подкритическом состоянии, добавляя нейтроны со стороны, насколько безумной выглядит идея и где можно натыкаться на проблемы?

Описание оного есть в статье на "морде лица" сайта атоминфо.
http://atominfo.ru/news6/f0319.htm

[Elk]

Описание оного есть в статье на "морде лица" сайта атоминфо.
http://atominfo.ru/news6/f0319.htm

Не совсем то. Реактор-самоед - это э... просто реактор.
Не так сложно взять в качестве источника нейтронов ускоритель протонов, поток можно выдать на уровне 10^9, если не напрягаться, если напрячься, то порядок-два можно еще натянуть.
Можно не отвечать, я пошла считать и мучаться

[Smol]

Не так сложно взять в качестве источника нейтронов ускоритель протонов, поток можно выдать на уровне 10^9, если не напрягаться, если напрячься, то порядок-два можно еще натянуть.

Вот тут в интервью Г.И.Тошинский утверждает (для реактора MYRRHA), что поток протонов от ускорителя будет нестабильным (ну, а топливо почему-то этого не любит), можно ли как-то решить эту проблему?

[Elk]

Вот тут в интервью Г.И.Тошинский утверждает (для реактора MYRRHA), что поток протонов от ускорителя будет нестабильным (ну, а топливо почему-то этого не любит), можно ли как-то решить эту проблему?

Он несколько проблем обозначает и большинство я не понимаю, надо публикации найти настоящие.
Вот, например, подвод протонов сверху, который так усложняет им жизнь. Ничего не стоит подвести этот самый пучок с любой стороны. Скорее всего, конечно, там соединили, что было, поэтому конструкция вышла кривая. Если это создает дополнительные проблемы, давно надо было сделать ДРУГОЙ канал вывода пучка и не париться. Современные системы разве что в узел не завязывают и организация канала с какой-то стороны - это не проблема вообще. Нет, возможно, это неразрешимо в их конфигурации, черт его знает, но это говорит только о необходимости ее изменения. У него там мелькает сообщение о некоммерческом проекте, возможно, в этом все и дело - берут, что дают, а не что можно сделать.

Что касается нестабильного потока, то тут надо просто задачу считать.
Ускоритель система сама по себе импульсная, тут ничего не поделать, в нем пучок рождается импульсным образом. Но! Его можно а) растягивать и сжимать, б) увеличивать число пучков, в) частоту обращения. Ну, вот в той же Японии пучков на KEKе так много, что измеряется попросту токовые зависимости, пучок считается непрерывным. Если учесть, что замедление нейтронов займет время, и оно заметное, то представляется, что нет ничего хитрого в том, чтобы сделать поступление нейтронов непрерывным.
Ну, или учесть импульсную подачу нейтронов в смысле того, что и весь реактор будет пульсирующим, а почему нет? Если время пульсации сотые-десятые мкс, на нагрев воды это вряд ли будет влиять...
О стабильности работы ускорителя можно много говорить, но тут все зависит от персонала и комплектующих. Современные ускорители обычно раз в год встают на профилактику по разным поводам, а так работают в непрерывном режиме. Аварийные ситуации, вроде отключения электроэнергии, будут аварийными и для АЭС, так что тут ничего не изменится, да и что произойдет, если это все отключится? Мы потеряем электроэнергию, очень жалко. Но не смертельно.

Безопасность двух систем, вместо одной? Мне представляется это сильно натянутым возражением, поскольку ускоритель после отключения электроэнергии безопасен почти как детская игрушка. Конверсионные узлы, конечно, будут "светиться" примерно как и в реакторе, но это маленькая часть и она не обладает опасностью АЭС. Да и туда еще попасть надо.
Ускоритель, правда, тащит в себе еще несколько требований к ТБ, в частности, электробезопасность и ВЧ-безопасность, но это все кажется не слишком сложно преодолимым.

Меня серьезно смущает только одно - рад.стойкость материала конвертора. "Лететь" он будет очень быстро, его нужно менять, а дальше нужно понять, насколько это нехорошо. Где хоронить, как долго, куда девать, как менять (кассетный принцип? потоком лить жидкий литий, скажем? ну, в общем, надо смотреть)

[AtomInfo.Ru]

У него там мелькает сообщение о некоммерческом проекте, возможно, в этом все и дело - берут, что дают, а не что можно сделать.

Верно. Главный пункт в MYRRHA - исследовательский реактор с теплоносителем свинец-висмут, первый в Европе и вообще в мире за пределами России. То есть, их интересовала эта технология, а ускоритель там был подсажен с целью выбить бюджетное финансирование.

Если я правильно помню эту систему, то они взяли старенький легководный исследовательский реактор, сделали над его помещением (бункером) второй этаж и поставили на него ускоритель. Реактор же конвертировали на теплоноситель Pb-Bi вместо воды.

Вопрос по топливу. Да, оболочки топливных элементов не любят циклических нагрузок. Если в активной зоне циклически изменяется температура (а она прямо связана с мощностью, а та прямо пропорциональна плотности потока нейтронов), то оболочки будут быстрее выходить из строя - в них будут появляться микротрещины, через которые пойдут газообразные осколки деления (то есть, повысится активность теплоносителя).

MYRRHA упомянута в интервью до кучи, как пример ADS-системы, которая делается. Остальные проекты пока бумажные.

Безопасность двух систем, вместо одной?

Будем справедливы. Наш вопрос-утверждение звучал по-другому: "Мы имеем две установки вместо одной, что сразу даёт нам два набора проблем". То есть, мы должны обслуживать и реактор, и ускоритель одновременно, что уж точно повлияет на стоимость. Хотя бы придётся добавить зарплату смене на ускорителе

Про безопасность собственно ускорителя согласны. Ускорителями AtomInfo немного интересуется

Проблема в смысле комбинированной системы. Интерес к ним, как правильно сказал Тошинский (ему вполне можно верить, товарищ очень грамотный, кстати, работающий в том числе и с японцами - см. в его интервью "свечу Секимото"), возник "после появления боязни мгновенного разгона реактора".

Но в Фукусиме разгона не было! Реакторы были остановлены, заглушены. Их погубило остаточное энерговыделение, которое будет и в ADS. Эту проблему они не решают.

[Elk]

MYRRHA упомянута в интервью до кучи, как пример ADS-системы, которая делается. Остальные проекты пока бумажные.
Будем справедливы. Наш вопрос-утверждение звучал по-другому: "Мы имеем две установки вместо одной, что сразу даёт нам два набора проблем". То есть, мы должны обслуживать и реактор, и ускоритель одновременно, что уж точно повлияет на стоимость. Хотя бы придётся добавить зарплату смене на ускорителе

Про безопасность собственно ускорителя согласны. Ускорителями AtomInfo немного интересуется

Проблема в смысле комбинированной системы. Интерес к ним, как правильно сказал Тошинский (ему вполне можно верить, товарищ очень грамотный, кстати, работающий в том числе и с японцами - см. в его интервью "свечу Секимото"), возник "после появления боязни мгновенного разгона реактора".

Но в Фукусиме разгона не было! Реакторы были остановлены, заглушены. Их погубило остаточное энерговыделение, которое будет и в ADS. Эту проблему они не решают.

Температурные колебания - имха такая - не возникнут, поскольку можно устроить разницу между пучками в 10 нс. Правда, дорогая будет машина. Ну, в 100 нс. Т.е. вы просто не успеете заметить эти изменения температур - инерционность большая.

В последнее время я наблюдаю тенденцию к росту нагрузки на оператора ускорителя Так что повышение зарплаты будет справедливым.
Но на самом деле я думаю, объединить это все не так сложно. (Ну, никогда не поверю, что оператор АЭС не может выучить все то же самое).

Тут главврач соседнего отделения (по фамилии Кругляков Э.П.) жаждет использовать протонный ускоритель для поджига термоядерной реакции, удешевления ее управления, соответственно, для создания термоядерного реактора. Вот это я понимаю, да... ))
(устные сообщения, я даже не знаю, публиковал он их где-то или нет)

А Фукусима вообще странные проблемы имеет. Вот поначалу мне всегда приходилось себе напоминать, что не в реакторе проблема, а в БВ. (Ну, в том смысле, что про него надо было все время помнить).
И это по большому счету странно, поскольку вроде бы проблема-то на реакторе, а создает ее совершенно левое устройство, дополнительное и т.п.
Возможно, человечеству пришло время решать проблему с ОЯТ более кардинально, чем раньше.

[AtomInfo.Ru]

Температурные колебания - имха такая - не возникнут, поскольку можно устроить разницу между пучками в 10 нс. Правда, дорогая будет машина. Ну, в 100 нс. Т.е. вы просто не успеете заметить эти изменения температур - инерционность большая.

Может быть. Не спорю. Это надо проверять в реальных экспериментах, устраивать демонстрации в реальном времени и т.д. MYRRHA в том числе такие задачи будет решать. И тогда будем смотреть результаты, что станется с оболочками.

Плюс такой момент, что протонов у нас, слава тебе Господи, до сих пор не было. Это означает, что нужно проверять все конструкционные материалы с точки зрения их поведения под протонами. А они должны стоять от 60 до 100 лет по современным тенденциям.

В общем, НИР на пару десятилетий. И им многие занимаются. Даже в том институте, из которого Тошинский - там есть такое направление.

Оно интересно, я не спорю. Но пока оно бумажное.

У атомных консерваторов, к которым принадлежит и AtomInfo, есть некий манифест, написанный легендарным противником советских атомщиков адмиралом Риковером. Почитайте, просто для лучшего понимания консервативных позиций
http://atominfo.ru/news/air4199.htm

В последнее время я наблюдаю тенденцию к росту нагрузки на оператора ускорителя Так что повышение зарплаты будет справедливым.

Это и есть один из главных вопросов. Реакторы - и так штука для богатеньких. А если мы в пару к реактору будем предлагать дорогой ускоритель, то рискуем совсем остаться без заказов.

Бельгийцы с MYRRHA не случайно идут по спекуляционной теме "Трансмутация нептуния, америция и кюрия". На коммерцию они не претендуют, их задача - госзаказ на работу по утилизации ядерных отходов.

[Elk]

У атомных консерваторов, к которым принадлежит и AtomInfo, есть некий манифест, написанный легендарным противником советских атомщиков адмиралом Риковером. Почитайте, просто для лучшего понимания консервативных позиций
http://atominfo.ru/news/air4199.htm

Прочитано
Я целиком согласна с адмиралом, притом что отношусь-то как раз к академическим ученым, которые ничего не понимают в реальных вещах, но зато придумывают разные псевдогениальные идеи Но куда мне деваться, если уж судьба оказаться в академическом стане?
С другой стороны, тут ничего не поделать, видимо... Кстати, молчальники-практики напрасно молчат, но это старая больная тема.

Я осознаю, что все идеи должны часто казаться полным бредом. Вот все схемы с пассивной защитой, например, хороши в ситуации с реактором малой мощности. Их же там тьма тьмущая уже существует и даже реализованы. Но когда я лично вспоминаю про РБМК, мне становится скучно, потому что я понимаю, что 99% всех идей уйдут в топку этого реактора просто из-за его размеров и мощностей. И вообще - одно дело придумывать настольную модель, которую соберут почти на коленке, другое - если это промышленный реактор для АЭС.

В общем, я согласная на укол и забытье

[AtomInfo.Ru]

Я осознаю, что все идеи должны часто казаться полным бредом. Вот все схемы с пассивной защитой, например, хороши в ситуации с реактором малой мощности.

Почему же? Их вводят в новые проекты. Были попытки сделать реакторы большой и очень большой мощности на пассивных мерах защиты при запроектных авариях. Получалось много дублирования с активными мерами, и проект неоправданно удорожался. Но движение в этом направлении есть.

Но когда я лично вспоминаю про РБМК, мне становится скучно, потому что я понимаю, что 99% всех идей уйдут в топку этого реактора просто из-за его размеров и мощностей.

РБМК - увы, он старый, и развернуться с ним не дают, хотя новые проекты канальных реакторов в России разрабатываются. Они не пойдут из-за плохой родословной (Чернобыль).

[house]

Почему же? Их вводят в новые проекты. Были попытки сделать реакторы большой и очень большой мощности на пассивных мерах защиты при запроектных авариях. Получалось много дублирования с активными мерами, и проект неоправданно удорожался. Но движение в этом направлении есть.

А неоправданно ли, в свете уроков Фокусимы? Все таки, такие пассивные системы как воздушный СПОТ еще и мало реальной наработки имеют, если вообще имеют. Стоит ли здесь экономить?

Сообщение отредактировал house - 23.4.2011, 22:04

[AtomInfo.Ru]

А неоправданно ли, в свете уроков Фокусимы? Все таки, такие пассивные системы как воздушный СПОТ еще и мало реальной наработки имеют, если вообще имеют. Стоит ли здесь экономить?

В мае в Подольске будет конференция двухгодичная по ВВЭР. Послушаем, что люди будут говорить.