Графитовые канальные реакторы на природном уране: статистика, роль БН-350,-600,-800 в производстве оружейного плутония Опции

[KTN]

В связи с обсуждением производства оружейного плутония в бланкетах БН-350, БН-600 и потенциальным в БН-800, появляется вопрос:
был ли значимым БН-350 для Советского Союза в общих масштабах такого производства?

Тепловая мощность БН-350 около 1 ГВт, соответствует 400 кг осколков деления при круглогодичной работе.
Полагая КВ бланкетов 0,6 получаем до 240 кг плутония в год.

Далее: сколько всего было канальных графитовых военных блоков, и какова их общая тепловая мощность?
Сейчас эти реакторы все до единого остановлены по требованию США, картина перестала быть секретом и вроде бы следующая:

- Челябинск-40 (Озёрск):
1. Реактор "А" - самый первый реактор; Работал с 7 июня 1949 по 1987 год, 39 лет;
2. "АИ" - тяжеловодный на природном уране для производства трития;
3. "АВ-1" с 4 апреля 1950 по 12 августа 1989, 39 лет;
4. "АВ-2" с 13 апреля 1951 по 14 июля 1990, 39 лет;
5. "АВ-3" с 15 октября 1952 по 1 ноября 1991, 38 лет;

- Томск-7 (Северск):
6. "И-1" с 21 ноября 1955 до 20 августа 1990, 35 лет;
7. "ЭИ-2" с февраля 1958 по 28 декабря 1990, 32 года;
8. "АДЭ-3" с 8 июля 1961 по 14 августа 1992, 31 год;
9. "АДЭ-4" - работал ~до 2009 года;
10. "АДЭ-5" - работал ~до 2009 года;

- Красноярск-26:
11. "АД" с 29 августа 1958 до 30 июня 1992, 34 года;
12. "АДЭ-1" с 20 июля 1961 до 29 сентября 1992, 31 год;
13. "АДЭ-2".

По другим сведениям, графитовых реакторов на природном уране с легководным охлаждением было 13 штук.
Большинство реакторов сохраняло полную работоспособность до самого последнего дня работы.
Тепловая мощность каждого АДЭ вблизи 2000 МВт. Коэффициент воспроизодства по разным данным 0,75 - 0,8 то есть почти уровень БН-350.
Производство плутония каждым реактором оценочно ~500 кг в год, потребление природного урана 300 тонн в год.
Общее ежегодное производство ~ 4 тонны плутония из 2500 тонн природного урана.
К слову, из оружейного оборота для БН-800 выделены 34 тонны, в связи с этим гипотеза что всего произведено в СССР 134 тонны плутония.
На этом фоне невелики 250 кг в год, которые производил БН-350 из высокообогащённого урана.

Всё ли правильно, есть ли неточности?

Сообщение отредактировал KTN - 6.1.2013, 0:08

[VBVB]

В связи с обсуждением производства оружейного плутония в бланкетах БН-350, БН-600 и потенциальным в БН-800, появляется вопрос:
был ли значимым БН-350 для Советского Союза в общих масштабах такого производства?

Быстрые реакторы сыграли определенную роль в наработке как высокочистого оружейного плутония с долей 239Pu>97% так и обычного оружейного плутония для ядерных программ разных стран: EBRII и SEFOR (США), Rapsodie и Phenix (Франция), DFR и PFR (Великобритания), FBTR (Индия) и у нас БН-350 и БН-600.
БН-350, судя по всему, внес важный вклад в наработку отечественного запаса высокочистого (с долей 239Pu>97%) оружейного плутония.

Тепловая мощность БН-350 около 1 ГВт, соответствует 400 кг осколков деления при круглогодичной работе.

БН-350 никогда не выходил на проектную мощность.
Исходя из документа
IAEA-TECDOC-1569. Liquid Metal Cooled Reactors:Experience in Design and Operation.
С момента запуска в июле 1973 до конца 1973 из-за проблем с течами парогенераторами почти не работал.
С декабря 1973 по февраль 1975 из-за существующей проблемы парогенератороров работал на мощности 300 МВт(тепл).
С марта 1975 по конец 1995 работал на мощности 650-750 МВт(тепл).
С января 1996 по июнь 1998 работа на уровне 420 МВт(тепл).

Полагая КВ бланкетов 0,6 получаем до 240 кг плутония в год.

По моим прикидкам, исходя из данных по компоновке а.з.с торцевыми бланкетами и двухсекционного радиального бланкета для БН-350 и суммарном КВ бланкетов около 0.5-0.55, в среднем в год радиальный бланкет давал около 90-100 кг оружейного плутония (качества не хуже 94.5% по Pu-239). Из которого плутония с долей Pu-239 97,4-97,5% порядка 25-30 кг. Торцевой бланкет первых двух зон давал в год около 20-22 кг плутония с долей Pu-239 97,2-97,3%.
После отработки первых двух зон старого типа, перешли на а.з. с новой компоновкой и новыми твс при более высоком выгорании топлива, и качество плутония из торцевого бланкета снизилось до 94% по Pu-239.
Т.е. с первых двух зон БН-350 наработал по крайней мере 180-210 кг высокочистого (с долей 239Pu>97%) оружейного плутония. Эквивалент 60-70 боезарядов.
Сколько оружейного плутония было выделено в результате сжигания 14 активных зон нового типа до конца 1998 года неизвестно, и трудно поддается оценке. Если рассмотреть переработку только внутренней части радиального бланкета, то БН-350 мог еще наработать 450-600 кг высокочистого оружейного плутония. Эквивалент 150-200 боезарядов.
Не кажется, что плутоний наработанный даже из первых а.з. малого выгорания с долей Pu-239 около 92,5-93% (в общем количестве 390-420 кг за 1975-1980) сильно возбуждал военных, поскольку на этот момент времени отечественные графитовые реакторы-наработчики давали лучшего качества плутоний в десяток раз большем количестве за год.

Сообщение отредактировал VBVB - 6.1.2013, 1:01