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

[Didro]

Большинство реакторов сохраняло полную работоспособность до самого последнего дня работы.
Тепловая мощность каждого АДЭ вблизи 2000 МВт.

Откуда сведения?
Если не запамятовал, то 2 ГВт, общая у 5 в Северске (Томск-7).

[VBVB]

Откуда сведения?
Если не запамятовал, то 2 ГВт, общая у 5 в Северске (Томск-7).

В ряде ссылок пишется, что Северские АДЭ имели проектную мощность 1450 МВт, но после апгрейда на 1900 МВт выходили. Только АДЭ-4 и АДЭ-5 в свои последние годы перед выключением снова на меньшие мощности ушли, благодаря чему на три-четыре года дольше проработали по сравнению с собратьями.
Железногорские АД, АДЭ-1 и АДЭ-2 при такой же проектной мощности позже были профорсированы до 2000 МВт. И убили ресурс графита за тридцать лет.

[KTN]

Северские АДЭ имели проектную мощность 1450 МВт, после апгрейда на 1900 МВт выходили. Только АДЭ-4 и АДЭ-5 в свои последние годы перед выключением снова на меньшие мощности ушли, благодаря чему на три-четыре года дольше проработали по сравнению с собратьями.
Железногорские АД, АДЭ-1 и АДЭ-2 при такой же проектной мощности позже были профорсированы до 2000 МВт. И убили ресурс графита за тридцать лет.

Считается, по фактору графита многие остановленные АДЭ могли ещё несколько лет проработать, как минимум на пониженной мощности.
Не случайно специалисты, посвятившие всю жизнь работе на этих аппаратах, воспринимали закрытие реакторов как трагедию.

Причины остановки советских военных реакторов в 1990-е были чисто политические:
* политические требования США и внутрисоветских бунтующих слоёв, зачастую весьма высокопоставленных, имеющих большие полномочия вплоть до возможностей ведения саботажа;
* отсутствие финансирования из-за распада системы распределения труда в стране развалившейся на 15 частей;
* отсутствие природного урана, ведь к моменту вывода АДЭ из эксплуатации поставки урана из Казахстана и других частей СЭВ уже прекратились. Складские запасы были относительно невелики при пересчёте в число лет обеспечения потребностей мирных реакторов, флота АПЛ и экспортных поставок ТВС приносивших валюту.
* отсутствие необходимости в дальнейшей наработке плутония после того, как новый Верховный Главнокомандующий Борис Ельцин приказал не идти к прежним целям и спустить флаг.

Кстати говоря, опыт продления ресурса графитовой кладки АДЭ может пригодиться на РБМК.
Механизм деградации графита примерно следующий:
1) Под большим флюенсом графит начинает постепенно распухать, стремясь расшириться в пустоты;
2) В облучённом графите уменьшается теплопроводность, его установившаяся температура растёт, дополнительно увеличивается объёмное расширение;
3) Под двумя этими факторами в графите образуются трещины, которые ещё больше снижают теплопроводность, температура дополнительно растёт усиливая термомеханические напряжения;
4) Когда распирание и коробление графита нарушает целостность циркониевых технологических каналов, ресурс реактора исчерпан.

Возможно, некие восстановительные работы способны продлить эксплуатацию. Актуально для Ленинградской, Курской и Смоленской АЭС чтобы не произошло той безработицы среди ценнейших специалистов в моногородках, которая получилась в Томске-7. Однако добавочный ресурс по-видимому соответствует флюенсу намного меньшему, чем реактор уже проработал к моменту капитального ремонта.