Отходы как источник энергии, "отходы - в доходы"(с)развитый социализм Опции

[Татарин]

На самом деле, очень странно, что продукты деления не рассматриваются как источник относительно высокопотенциального тепла большой мощности.
Порядка 1-3% от общей энергии деления сидят в долгоживущих осколках и доступны для использования.

Скажем, для русской ядерной энергетики это порядка 1.5-2ГВт тепловой мощности, которые БОЛЕЕ чем реально использовать для выработки электроэнергии или на АТЭЦ. Только "А" тут будет означать "атом без деления".
И если уж в Нижнем хотели строить АТЭЦ на реакторе деления, то что мешает построить котельную на стронции-90+цезии-137?
Поскольку для отопления нужно тепло низкого потенциала, в ТВЭЛах можно использовать уже остеклованые ПД.
Это "реактор", который НИКОГДА не взорвётся.
Его ядерная безопасность - абсолютна.
Легколетучих и газообразных изотопов в нём нет (нам не обязательно включать в эти ТВЭЛы проблемный йод и т.п.).
Расплавление зоны легко можно сделать невозможным - оборотная сторона низкого удельного энерговыделения.

Такой "реактор" занимал бы значительный объём и - да - требовал бы транспортировки опасных материалов, но - блин! это серьёзная заявка на решение кучи проблем с отходами.
Бассейн выдержки, ядерный могильник, который ЗАРАБАТЫВАЕТ деньги (в том числе - на свою охрану) и производит абсолютно чистую ядерную энергию (точнее, "очищает" среду при своей работе).
С точки зрения устойчивости (в том числе к терроризму) такой могильник на три головы выше любой АЭС.
Если таких иметь 2-5 на страну (в городах, где есть проблемы с топливом и отоплением), то безопасность хранения повышается. При вполне очевидной коммерческой выгоде: 1кг ПД с отрицательной стоимостью заменяет 1000 тонн нефти или угля с значительно положительной стоимостью - при реализации тепла это эквивалент 200-500 тысяч долларов).

Почему об этом не было смысла думать в 60-х - вполне очевидно: не было наработано достаточно осколков, не о чем говорить.

Но почему об этом не поговорить сейчас?

[Kapa6ac]

Мой скромный опыт подсказывает такие ориентиры в числах. Уточняю, расчетных числах.

Полностью заполненный бассейн выдержки (ВВЭР-1000) ТВС от 1-го до 5-ти лет выдержки, плюс вся планово выгруженная активная зона - итого около 700 ТВС дает тепловыделение в БВ 20 - 25 МВт. Без выгруженной активной зоны в БВ где-то 3-5 МВт. Можно снимать тепло и использовать с пользой. Но если из БВ городить установку для теплоснабжения жилых домов, то кто на это пойдет?

Транспортный контейнер на 18 ТВС ВВЭР-1000 ограничен тепловыделением 40 квт, то есть в среднем 2,2 квт/ТВС - обычно это ТВС после 5 лет выдержки и реально в ТУК тепловыделение должно быть меньше. Если где-то использовать ТВС 5-ти годичной выдержки, взятые непосредственно из БВ и вставленные в такую тепловую станцию - это менее 40квт с 18 ТВС. То есть для 1 МВт надо 450 ТВС и тепловыделение будет относительно быстро падать, что придется как-то компенсировать. И объем такой теплогенерирующей зоны будет как 3 активных зоны ВВЭР-1000.

Интересно услышать мнение по выделяемому теплу в БВ от эксплуатационщиков.
Как-то так навскидку

[VBVB]

Полностью заполненный бассейн выдержки (ВВЭР-1000) ТВС от 1-го до 5-ти лет выдержки, плюс вся планово выгруженная активная зона - итого около 700 ТВС дает тепловыделение в БВ 20 - 25 МВт. Без выгруженной активной зоны в БВ где-то 3-5 МВт. Можно снимать тепло и использовать с пользой. Но если из БВ городить установку для теплоснабжения жилых домов, то кто на это пойдет?

Возникла у меня после Фукусиму такая идея бредовая.
А что если делать один общий БВ на два реактора? Т.е. иметь в одном здании две РУ и один общий большой БВ для них.
Сможем сэкономить на строительстве и поиметь бонус в виде описанного ниже.

В центре БВ можно в выделенной сухой зоне разместить что-то вроде корпуса небольшого кипящего реактора с низкими параметрами пара. Сам БВ будет служить биозащитой. Далее, например, выгрузили часть облученных ТВС из ВВЭР-1000/1200 и поместили в этот подкритичный самовар, который выдает пар низких параметров на турбину. Электричество от этой турбины будет резервным для экстренных случаев обесточения блока и различных ЧС. Можно консервативно предполагать кпд турбоагрегата для "самовара" на уровне 25%.
Поскольку этот "самовар" в центре БВ находится один на две РУ, то при организации топливной кампании 3*1.5 сможем перезаряжать его раз в 9 месяцев. К окончанию 9 месяцев выдержки теплогенерирующая мошность 25 тонн ОЯТ в "самоваре" будет все еще на уровне 580 кВт. После 9 месяцев выдержки в "самоваре" ОЯТ охладившееяся идет в БВ, а его место занимает новая партия ОЯТ из второго реактора и так далее.
Электричество от "самовара" никак не будет зависеть от дизель-генераторов и позволит хоть как то управлять энергоблоком в случае его обесточения.

Если рассматривать более старый топливный цикл 5*1, то имеем приход каждые полгода в "самовар" около 17.7 тонн отработанного топлива, которые к окончанию полугодичной выдержки будут все еще надежно выдавать около 400 кВт тепловыделения.

Сообщение отредактировал VBVB - 13.10.2015, 0:09

[Kapa6ac]

Возникла у меня после Фукусиму такая идея бредовая.
А что если делать один общий БВ на два реактора? Т.е. иметь в одном здании две РУ и один общий большой БВ для них.
Сможем сэкономить на строительстве и поиметь бонус в виде описанного ниже.

В центре БВ можно в выделенной сухой зоне разместить что-то вроде корпуса небольшого кипящего реактора с низкими параметрами пара. Сам БВ будет служить биозащитой. Далее, например, выгрузили часть облученных ТВС из ВВЭР-1000/1200 и поместили в этот подкритичный самовар, который выдает пар низких параметров на турбину. Электричество от этой турбины будет резервным для экстренных случаев обесточения блока и различных ЧС. Можно консервативно предполагать кпд турбоагрегата для "самовара" на уровне 25%.
Поскольку этот "самовар" в центре БВ находится один на две РУ, то при организации топливной кампании 3*1.5 сможем перезаряжать его раз в 9 месяцев. К окончанию 9 месяцев выдержки теплогенерирующая мошность 25 тонн ОЯТ в "самоваре" будет все еще на уровне 580 кВт. После 9 месяцев выдержки в "самоваре" ОЯТ охладившееяся идет в БВ, а его место занимает новая партия ОЯТ из второго реактора и так далее.
Электричество от "самовара" никак не будет зависеть от дизель-генераторов и позволит хоть как то управлять энергоблоком в случае его обесточения.

Если рассматривать более старый топливный цикл 5*1, то имеем приход каждые полгода в "самовар" около 17.7 тонн отработанного топлива, которые к окончанию полугодичной выдержки будут все еще надежно выдавать около 400 кВт тепловыделения.

Соблазнительно использовать дармовое тепло от ОЯТ. И сам время от времени об этом задумываюсь. Однако, Alex_Bukov ниже верно обозначил, и не все, технические проблемы.
Вставлю и свою палку в колеса. Остаточное тепло ОЯТ за время от 20 суток до 90 суток падает в 2 раза и еще в 2.5 раза падает от 90 суток до года. Соответственно на турбину будет подаваться столь же падающий расход пара. При организации естественной циркуляции в режиме спада остаточного тепла наверняка буду свои заморочки, но тут я не специалист.