Тяжеловодные реакторы, Что могут нарабатывать Опции

[Помм]

В последнее время видно, что тяжеловодные проекты уже устарели и даже Канада за них не держится. В то же время, они продолжают работать в некоторых странах как наработчики изотопов. Хотелось бы узнать, обязательно ли при своей работе такой реактор нарабатывает PU-239? Или при соответствующей глубине выгорания там будет больше реакторного плутония?

И еще. Можно ли, зная спецификации и проектные чертежи, определить, что будет такой реактор нарабатывать? И могут ли такой реактор "перенастроить" на другие изотопы в процессе эксплуатации

[RAE]

Нептуния образуется ничтожно мало - 0,1-0,2%.

[RocketMan]

Нептуния образуется ничтожно мало - 0,1-0,2%.

0.1% от, скажем, 200 тонн топлива выгоревшего до 4%, это 6 кг нептуния. Во всех реакторах на Земле суммарно в год нарабатывается нептуния чуть не на тысячу зарядов.

Причем нептуний не имеет никаких "плохих" с точки зрения изготовления бомб изотопов - 238й и 239й полураспадаются за 2 дня, 235й за чуть более чем год, но его в топливе практически не нарабатывается. Оставшиеся 236й и 237й имеют большие периоды полураспада и оба годятся для бомбы. Не надо ни изотопного разделения, ни специальных коротких кампаний для его наработки - просто химически перерабатывай обычное ОЯТ энергетических реакторов и все, бомбовый материал готов.

[VBVB]

0.1% от, скажем, 200 тонн топлива выгоревшего до 4%, это 6 кг нептуния. Во всех реакторах на Земле суммарно в год нарабатывается нептуния чуть не на тысячу зарядов.

Причем нептуний не имеет никаких "плохих" с точки зрения изготовления бомб изотопов - 238й и 239й полураспадаются за 2 дня, 235й за чуть более чем год, но его в топливе практически не нарабатывается. Оставшиеся 236й и 237й имеют большие периоды полураспада и оба годятся для бомбы. Не надо ни изотопного разделения, ни специальных коротких кампаний для его наработки - просто химически перерабатывай обычное ОЯТ энергетических реакторов и все, бомбовый материал готов.

У японцев по разным данным имеется около 750-800 кг. нептуниевого концентрата, наработанного при репроцессинге в Такаи. С учетом критмассы нептуния в 59 кг и улучшенной пушечной схемы типа ЮАРовской могут вполне могут сорудить 14-16 бозарядов. Причем это реальная возможность получения ядерного оружейного материалоа без обогащения урана и получения ВОУ и наработок оружейного плутония.
Тонкость в том, что тоннаж переработки ОЯТ должен быть значительный. Например, КНДР за двадцать лет наработала порядка 60-65 кг плутония близкого к оружейному, но нептуния из своего ОЯТ смогла бы выдедить только 4-5 кг. Поэтому КНДР и Ирану нептуниевые бомбы в ближайшие годы не светят.
Есть сведения, что Индия в свое время усиленно изучала вопрос использования нептуния в боезарядах помимо плутония, но в итоге склонилась к 233-урану, как более практичному для наработки и выделения.
Попадались упоминания, что одно из малоудачных индийских испытаний на гибридной нептуний-урановой схеме было. Достоверность этой инфы, на мой взгляд, низкая

Предложите технологию его выделения.
Мне известна пока лишь одна - но она затратна и была лишь на одной пилотной установке в СССР.

Его (нептуний-237) успешно выделяли в 60-80 и США и СССР в больших количествах. Далее нейтонное облучение в плутоний-238 и его в РИТЭГи космические ставили. Целое производство в оьоих странах было. Пока пару раз батареи этого типа в атмосфере не погорели.
Сейчас с уровнем радиохимии жидкостной и расплавной проблемы выделения нептуния из ОЯТ для развитых стран нет.

Сообщение отредактировал VBVB - 30.6.2011, 2:48

[eninav]

Его (нептуний-237) успешно выделяли в 60-80 и США и СССР в больших количествах. Далее нейтонное облучение в плутоний-238 и его в РИТЭГи космические ставили. Целое производство в оьоих странах было. Пока пару раз батареи этого типа в атмосфере не погорели.
Сейчас с уровнем радиохимии жидкостной и расплавной проблемы выделения нептуния из ОЯТ для развитых стран нет.

Ну американцы традиционно используют плутоний-238 в космических аппаратах. А СССР разве использовал? Я слышал только про полониевую "грелку" на луноходе, еще были ядерные реакторы Бук и Топаз, а про плутоний что-то не слышал.

[VBVB]

Ну американцы традиционно используют плутоний-238 в космических аппаратах. А СССР разве использовал? Я слышал только про полониевую "грелку" на луноходе, еще были ядерные реакторы Бук и Топаз, а про плутоний что-то не слышал.

Были сведения, что в России запасы нептуния-237 в разных формах в середине прошлого десятилетия составляли около 2700-2800 кг. Вроде как американцы денег давали под строительство спецхранилища для него на Маяке.
Американцы прекратили производство плутония-238 из нептуния-237 в конце 80-х, хотя на начало 2000 у них запас нептуния-237 составлял около 350 кг в чистом виде (в нацлаборатории в Айдахо в основном) и около 450 кг в виде нептуниевого концентрата на объекте Саванна-Ривер и немного в Ханфорде.
Если не изменяет память, то мы американцам в районе 1996-1998 года передали около 40 кг плутония-238 (сделанного из нашего нептуния-237) на их космические нужды. Они нам за это денег для Маяка и Снежинска немного давали.

[AtomInfo.Ru]

Если не изменяет память, то мы американцам в районе 1996-1998 года передали около 40 кг плутония-238 (сделанного из нашего нептуния-237) на их космические нужды. Они нам за это денег для Маяка и Снежинска немного давали.

На сей счёт есть открытые американские оценки (доклад их академии наук).
http://atominfo.ru/news/air6520.htm

Закрытие реакторов было обусловлено, в том числе, и экономическими причинами. Их обслуживание обходилось слишком дорого. После того, как с наработчиков были сняты военные задачи, оказалось невыгодным оставлять их в эксплуатации исключительно для нужд космической программы. Тем более, что на тот момент - конец 80-ых годов - запасы 238Pu в США казались неистощимыми.

На имевшихся резервах американская космическая отрасль смогла проработать без затруднений до начала 2000-ых годов. Кроме того, США в лице министерства энергетики заключили в 1992 году соглашение с Россией о закупках российского 238Pu. Точные данные по плутониевым контрактам держатся в тайне, но можно предположить, что в Соединённые Штаты было поставлено до 20 кг этого изотопа, и ещё около 10 кг будет поставлено в обозримом будущем.

Однако российские складские резервы 238Pu также подходят к концу, и - согласно открытым источникам - российские предприятия на данный момент более не нарабатывают этот изотоп. Таким образом, США более не могут рассчитывать на поставки плутония-238 из России, если только американские государственные ведомства не согласятся сделать крупные инвестиции в российскую атомную отрасль, необходимые для возобновления наработки 238Pu.