Generation V |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Generation V |
6.7.2017, 10:06
Сообщение
#1
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 915 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Говорят, конечно, что до первых реакторов V поколения ещё лет 50, не меньше.
Говорят также, что однозначно про реакторы V поколения пока что можно определённо сказать только одно - если атомная энергетика выживет, то такие реакторы когда-нибудь будут. А вот какими они будут? = = = = = = = = = = = = = = = = = В начале темы буду суммировать звучащие в теме предложения. = = = = = = = = = = = = = = = = = 1) Новое управление - робастное и/или возвращающее реактор в исходное состояние при любом нежелательном изменении параметров. Очевидно, что полностью или почти полностью за это должны отвечать свойства реактора, а не внешние системы управления. 2) Повышенная степень автоматизации вплоть до полной (режим батарейки?). Здесь же рядом вариант с реактором. который проще заменить, чем ремонтировать. 3) Коренное решение проблемы отвода остаточного энерговыделения при тяжёлых авариях (например, подводное размещение АЭС, обеспечивающее бесконечный конечный поглотитель, и отказ от теплоносителя). 4) То же, что п.3, но подход иной - непрерывное удаление осколков из активной зоны с последующим таким обращением с ними, что исключает или минимизирует их выход в окружающую среду при авариях (исходными вариантами технологий здесь могут быть ЖТРы). 5) Дальнейшее развитие ADS-систем с подкритичными реакторами, когда реактору для работы в обязательном порядке требуется внешний источник нейтронов (отключение источника устраняет реактивностную аварию). Здесь же рядом варианты симбиоза с термоядом. 6) Полная свобода манёвра мощностью. 7) Новые системы преобразования энергии, значительно повышающие к.п.д. (например, прямое преобразование того или иного типа). 8) Температуры. Высокие температуры, очень-очень-очень высокие температуры, намного выше тех, что изучаются для четвёртого поколения. Интересно, что никто не предложил высокий (10^16-10^17) поток нейтронов. Наверно, для энергетиков он не нужен. 9) Тривиальный вариант - пятое поколение есть улучшенное четвёртое (например, условный БН-1200+). Преимущество такого подхода - пятое поколение при этом может появиться намного раньше, потому что к нему не будут выдвигаться повышенные требования по инновациям. Например, БН с металлом можно попробовать назвать пятым поколением, так как металл способен дать выигрыш в экономике замкнутого цикла. 10) Ториевый цикл в разных его вариантах (например, наработка 233U в бланкетах БН с последующим использованием его в тепловых реакторах V поколения). 11) Малые легководные бассейновые реакторы для теплоснабжения населённых пунктов (работаем в привычной водной технологии, но без давления и больших температур; заодно даём дополнительные шансы для водной технологии сохраниться в энергетике). 12) Многофункциональный ЖСР (см. подробнее). Здесь же рядом - исходная многофункциональность проектов. 13) Подземное размещение АЭС. 14) Простота и краткие сроки вывода. 15) Основные черты реакторов V поколения могут зависеть от внешних условий (например, если энергетика будет децентрализованной, то атому придётся разрабатывать малые и сверхмалые батарейки). 16) Проект должен позволять простой переход к технологиям следующего поколения, каким бы оно ни было (например, путём замены некоторых модулей). 17) Возможность применения военный/гражданский (с упором на космос по военному применению). Сообщение отредактировал AtomInfo.Ru - 19.7.2017, 11:53
Причина редактирования: Добавил список идей и постепенно включаю в него новые пункты по ходу обсуждения в ветке
|
|
|
10.7.2017, 11:08
Сообщение
#2
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 438 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Предложу такую цель-хотелку: пятое поколение - это резкий рост КПД и надёжности за счёт продвинутых принципов преобразования (МГД, внешний фотоэффект, прямая накачка осколками лазерной среды, термоэмиссия, термохимия, радиохимия, чёрная магия и т.п.)
В принципе, ядерная энергия имеет дико высокий ТД-потенциал (равновесная температура топлива при сгорании порядка миллиардов К) и предельный КПД преобразования в земных условиях больше 99.999%. Использовать от этого треть - беспонтово, цинично расточительно и унизительно. Это страшно бьёт по экономике (рассеять 2 гига тепла - нифига не просто и не дёшево), по экологии, по требуемому пространству, по автоматизации, по сложности обоснования и т.д., и т.п. "Кипятильники" сложны, огромны, ненадёжны, требуют постоянного квалифицированных спецов и склонны течь и взрываться по независящим от редакции причинам. Большинство т.н. "проблем безопасности" реакторов - это не не ядерные, собссно, проблемы, а проблемы удержания кипятильника в более-менее рабочих рамках. ПО многим параметрам кипятильники уткнулись в асимптотические пределы, и заметного прогресса там не будет никогда, а никогда - это очень долго. Например, мы, не повышая температурный напор, не можем повысить скорость теплообмена через стенку выше некоторого предела, определяемого характерными энергиями и плотностью. Мы не можем значительно повысить температуры, потому что с каждым градусом проблемы растут лавиной. Мы не можем увеличить тепломассообмен с внешней средой, потому что это расходы на собственные нужды. Мы не можем увеличить КПД, потому что Карно. И так далее. Мы обречены жить с огромным потоками масс внутри машины, с коррозией, с вращающейся механикой, клапанами, вентилями, переносом облучённого материала, и выигрыш по одной статье сразу бьёт проигрышем в других. Это - тупики, когда микроскопические улучшения даёются всё бОльшей и бОльшей ценой. Мы уходим от ТД-машин позапрошлого века при сжигании топлива в электрохимию. Почему для более продвинутого ядерного топлива мы привязаны к идеям Джеймса Уатта (или, изредка, Джорджа Брайтона) с вариациями? ... Кстати, в начальных ветках по Gen4 таки был реактор с МГД-преобразованием. Его сочли слишком футуристичным (малообоснованным, бумажным) и забили на эту ветку большой болт. Сообщение отредактировал Татарин - 10.7.2017, 11:31 |
|
|
11.7.2017, 11:24
Сообщение
#3
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 211 Регистрация: 24.8.2016 Пользователь №: 34 367 |
Предложу такую цель-хотелку: пятое поколение - это резкий рост КПД и надёжности за счёт продвинутых принципов преобразования (МГД, внешний фотоэффект, прямая накачка осколками лазерной среды, термоэмиссия, термохимия, радиохимия, чёрная магия и т.п.) В принципе, ядерная энергия имеет дико высокий ТД-потенциал (равновесная температура топлива при сгорании порядка миллиардов К) и предельный КПД преобразования в земных условиях больше 99.999%. Использовать от этого треть - беспонтово, цинично расточительно и унизительно. Это страшно бьёт по экономике (рассеять 2 гига тепла - нифига не просто и не дёшево), по экологии, по требуемому пространству, по автоматизации, по сложности обоснования и т.д., и т.п. "Кипятильники" сложны, огромны, ненадёжны, требуют постоянного квалифицированных спецов и склонны течь и взрываться по независящим от редакции причинам. Большинство т.н. "проблем безопасности" реакторов - это не не ядерные, собссно, проблемы, а проблемы удержания кипятильника в более-менее рабочих рамках. ПО многим параметрам кипятильники уткнулись в асимптотические пределы, и заметного прогресса там не будет никогда, а никогда - это очень долго. Например, мы, не повышая температурный напор, не можем повысить скорость теплообмена через стенку выше некоторого предела, определяемого характерными энергиями и плотностью. Мы не можем значительно повысить температуры, потому что с каждым градусом проблемы растут лавиной. Мы не можем увеличить тепломассообмен с внешней средой, потому что это расходы на собственные нужды. Мы не можем увеличить КПД, потому что Карно. И так далее. Мы обречены жить с огромным потоками масс внутри машины, с коррозией, с вращающейся механикой, клапанами, вентилями, переносом облучённого материала, и выигрыш по одной статье сразу бьёт проигрышем в других. Это - тупики, когда микроскопические улучшения даёются всё бОльшей и бОльшей ценой. Мы уходим от ТД-машин позапрошлого века при сжигании топлива в электрохимию. Почему для более продвинутого ядерного топлива мы привязаны к идеям Джеймса Уатта (или, изредка, Джорджа Брайтона) с вариациями? ... Кстати, в начальных ветках по Gen4 таки был реактор с МГД-преобразованием. Его сочли слишком футуристичным (малообоснованным, бумажным) и забили на эту ветку большой болт. Как мне говорили некоторые товарищи, МГМД генератор хотели запустить - но не дали команды (был в свое время построен в Воронеже, правда на традиционном топливе). Если уж раскатывать губу, то: 1) Генератор на сверхпроводимости (хотя бы на жидком азоте) 2) Можно повысить КПД, если сможем повторно использовать низкопотенциальное бросовое тепло для выработки электричества. Один из вариантов - повысить потенциал тепла (т.е. температуру) - обычными тепловыми машинами. Правда размеры и затраты - окупятся ли? Еще тот вопрос. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 27.5.2024, 10:47 |