База данных или партии обработки, Вынос из БН-800 Опции

[eninav]

А ещё минимум 3 производителя (ВВЭР, БН, РБМК) с существенно отличающимся составом ОЯТ "первой отработки". А ещё - будущие "вторые прогоны", как минимум для БН-800 и ВВЭР. А потом, наверное, ещё и третьи. В составах разных зон.
В полном соотвествии мировым трендам переход от двух биологических полов через "пять гендеров" к тотально небинарным гендерфлюидам, которые "сегодня то, а завтра это".

В общем, как ИТшник, полагаю, что самое время начать писать систему учёта, пересчёта и планирования переработки и зон исходя из истории и выгораний.
Плюс уже пора задумываться над тем, чтобы иметь какую-то систему поточного (в смысле, как полностью автоматический, обязательный и стандартный шаг при производстве топлива) изотопного анализа для топливного сырья.
Исходя из данных которой будет обсчитываться каким-то стандартным образом полностью зона для любого потребителя из любого произвольно заданного сырья.

...
Шутки шутками, но проблему изотопного зоопарка придётся решать как только начнётся переход на чуть более массовое использование МОКС.

Сейчас проблемы "типа нету" лишь потому, что нужного сорта плутония или ОЯТ найдётся заведомо избыток для формирования любой произвольно заданной зоны.
В какой-то момент топливо и зону придётся формировать из того, что есть, и это "что", скорее всего, будет почти каждый раз нестандартным, и что ещё хуже - нестандартизируемым.

Идею БД с информацией по каждой ТВС поддерживаю (сам программист, и с БД работаю). Правда, это действительно будет непросто. Изотопный состав ведь даже по самой ТВС может меняться, в БН например в торцевых экранах плутоний практически оружейного качества, а в АЗ ближе к реакторному, а физически это разные участки одного и того же ТВЭЛа. Не делать же БД по каждой таблетке (и то не поможет - есть же еще вибротопливо ).

[arcanist]

Идею БД с информацией по каждой ТВС поддерживаю (сам программист, и с БД работаю). Правда, это действительно будет непросто. Изотопный состав ведь даже по самой ТВС может меняться, в БН например в торцевых экранах плутоний практически оружейного качества, а в АЗ ближе к реакторному, а физически это разные участки одного и того же ТВЭЛа. Не делать же БД по каждой таблетке (и то не поможет - есть же еще вибротопливо ).

а чем плоха идея партий обработки? выгрузили партию из реактора, подождали 3 года, размешали в кислоте ну и анализируйте сколько хотите

[Татарин]

а чем плоха идея партий обработки? выгрузили партию из реактора, подождали 3 года, размешали в кислоте ну и анализируйте сколько хотите

От "мокрых" способов так или иначе однажды придётся уходить. Иначе низкоактивная грязь замучает. И над этим уже сейчас нужно думать.
А не как с выводом реакторов, когда радостно понастроили сотни штук а через 40 лет "внезапно"(тм) обнаружили, что кроме ОЯТ есть ещё тысячи тонн слабоактивированных и загрязнённых конструкций, с которыми нужно что-то делать.

А если всякие "сухие", то там "партии" при значительной общей производительности переработки партии могут быть маленькие чисто по технологическим причинам. Например, если пиропереработка, в кадмии что-то понамешать, то это не десятки тонн за раз. Не говоря уж про пристанционную переработку, которая совсем мелкая.

Чтобы всё было чище и было меньше загаженых материалов, нужно как-то мельче и гибче.
И "мешать" (в смысле, собирать зону) уже в сухом виде.

[eninav]

От "мокрых" способов так или иначе однажды придётся уходить. Иначе низкоактивная грязь замучает. И над этим уже сейчас нужно думать.
А не как с выводом реакторов, когда радостно понастроили сотни штук а через 40 лет "внезапно"(тм) обнаружили, что кроме ОЯТ есть ещё тысячи тонн слабоактивированных и загрязнённых конструкций, с которыми нужно что-то делать.

А если всякие "сухие", то там "партии" при значительной общей производительности переработки партии могут быть маленькие чисто по технологическим причинам. Например, если пиропереработка, в кадмии что-то понамешать, то это не десятки тонн за раз. Не говоря уж про пристанционную переработку, которая совсем мелкая.

Чтобы всё было чище и было меньше загаженых материалов, нужно как-то мельче и гибче.
И "мешать" (в смысле, собирать зону) уже в сухом виде.

А что мешает низкоактивные РАО просто выпарить, и захоранивать только сухой остаток?

[Татарин]

А что мешает низкоактивные РАО просто выпарить, и захоранивать только сухой остаток?

А какой степени очистки Вы ожидаете от перегонки той же азотной кислоты, в которой были растворены стержни?
Ну, к примеру? По химии-то там может быть замечательно, но в 1 моле - 6Е23 атомов, а чтобы не считать вещество опасными отходами допустимы максимум сотни-тысячи Бк/кг.

Рост энтропии, как обычно. "Чтобы что-то очистить, нужно что-то запачкать. Но можно всё запачкать и ничего не очистить"(с)законы Мерфи

Все установки и хоть материалы как-то затронутые в процессе сами станут слабоактивными РАО. Потребуются крупнотоннажные перевозки, захоронение и вот всё такое прочее.
Крупнотоннажная "мокрая" переработка - это большие массы реагентов, которые сами становятся РАО, и как их не чисти. И установки, которые чистят. И то, что связано с обслуживанием этих установок. И т.п.
И как тщательно не прорабатывай регенерацию, всё равно приходится и придётся осуществлять крупнотоннажный оборот этой химии с внешним миром.

[eninav]

А какой степени очистки Вы ожидаете от перегонки той же азотной кислоты, в которой были растворены стержни?
Ну, к примеру? По химии-то там может быть замечательно, но в 1 моле - 6Е23 атомов, а чтобы не считать вещество опасными отходами допустимы максимум сотни-тысячи Бк/кг.

Рост энтропии, как обычно. "Чтобы что-то очистить, нужно что-то запачкать. Но можно всё запачкать и ничего не очистить"(с)законы Мерфи

Все установки и хоть материалы как-то затронутые в процессе сами станут слабоактивными РАО. Потребуются крупнотоннажные перевозки, захоронение и вот всё такое прочее.
Крупнотоннажная "мокрая" переработка - это большие массы реагентов, которые сами становятся РАО, и как их не чисти. И установки, которые чистят. И то, что связано с обслуживанием этих установок. И т.п.
И как тщательно не прорабатывай регенерацию, всё равно приходится и придётся осуществлять крупнотоннажный оборот этой химии с внешним миром.

Коэффициент очистки при перегонке равен грубо говоря отношению давлений насыщенных паров. (Это если пренебречь капельным уносом, но с ним можно бороться. В крайнем случае можно раствор заморозить, и перегонять под вакуумом). У солей давление паров при комнатной температуре и даже при 100 градусов настолько ничтожно мало, что можно пренебречь. Что там может еще лететь при перегонке? ИРГ, но они давно вышли еще при растворении твэлов в азотной кислоте, йод - тоже удаляется при экстракции, да и I-131 в выдержанном ОЯТ быть не может, а I-129 слабоактивный. Цезий сравнительно летучий, но он там в виде соли. Органика?

P.S. надо бы в отдельную тему вынести - оффтопим.

Сообщение отредактировал eninav - 24.10.2022, 12:05

[AtomInfo.Ru]

P.S. надо бы в отдельную тему вынести - оффтопим.

От модератора. Сделаю, только сначала разберусь, с какого поста он начинается.
P.S. Вынес. Теперь это новая тема.

[nuc]

А насколько отличается ОЯТ кипящих от "под давлением"?

[AtomInfo.Ru]

А насколько отличается ОЯТ кипящих от "под давлением"?

Трудный вопрос. Как-то не задумывался над таким сравнением.

Из общих соображений спектры у них достаточно близкие. Значит, определять всё будет глубина выгорания.

[pappadeux]

Трудный вопрос. Как-то не задумывался над таким сравнением.

Из общих соображений спектры у них достаточно близкие. Значит, определять всё будет глубина выгорания.

наверно так, единственный разница возможна в работе на пониженной мощности

Analysis of Experimental
Data for High Burnup BWR
Spent Fuel Isotopic
Validation – SVEA-96 and
GE14 Assembly Designs

This report describes experimental radiochemical assay data, recently acquired under two international
collaboration programs, for the isotopic compositions in high burnup spent nuclear fuel from modern
boiling water reactor (BWR) assemblies. The Belgian MALIBU extension program provides measured
data for isotopic contents of more than 50 nuclides in spent fuel samples selected from a SVEA-96
(10×10) Optima fuel assembly with burnups between 59 and 63 GWd/MTU. An experimental program in
Spain provides additional isotopic data for more than 60 nuclides in samples selected from a GE14
(10×10) fuel assembly that cover a burnup range 38 to 56 GWd/MTU.

https://www.nrc.gov/docs/ML1308/ML13086A160.pdf

[arcanist]

От "мокрых" способов так или иначе однажды придётся уходить. Иначе низкоактивная грязь замучает. И над этим уже сейчас нужно думать.

ну хорошо, если не нравится вариант с кислотой(хотя я не очень понимаю чем) - давайте мешать механически, как в ремиксе. зачем нужна автоматизация там где есть дешевая и простая альтернатива

[Татарин]

Коэффициент очистки при перегонке равен грубо говоря отношению давлений насыщенных паров. (Это если пренебречь капельным уносом, но с ним можно бороться. В крайнем случае можно раствор заморозить, и перегонять под вакуумом). У солей давление паров при комнатной температуре и даже при 100 градусов настолько ничтожно мало, что можно пренебречь. Что там может еще лететь при перегонке? ИРГ, но они давно вышли еще при растворении твэлов в азотной кислоте, йод - тоже удаляется при экстракции, да и I-131 в выдержанном ОЯТ быть не может, а I-129 слабоактивный. Цезий сравнительно летучий, но он там в виде соли. Органика?

P.S. надо бы в отдельную тему вынести - оффтопим.

Так чистый цезий (пары), йод и т.п. Это же не химия, а радиохимия, при чём в крайне активных смесях и растворах: радиоактивные элементы не связаны в соединениях абсолютно надёжно.

А загрязнение в виде 1 миллиардной части какого-нить цезия с полураспадом в 2 года - не то, чем можно пренебречь. Это порядка 1Е15 атомов на кг, так? Активность порядка миллионов Бк на кг.
Уже РАО.

[Татарин]

ну хорошо, если не нравится вариант с кислотой(хотя я не очень понимаю чем) - давайте мешать механически, как в ремиксе. зачем нужна автоматизация там где есть дешевая и простая альтернатива

От осколков нужно чем-то отделять.

PUREX или его подобия - относительно долгие и сложные. Любая промежуточная стадия, которая фигня для обычной химии, тут - тонны сверхактивной дряни (с соотвествующей ценой обработки), а любой отход - РАО.
Всё же это нужно ещё как-то обслуживать, ремонтировать и менять. А каждая тонна установки - это опять РАО. И то, что с ней соприкасалось - от халатов до перчаток - снова РАО, и т.д. и т.п., дурной логарифм, который сейчас заканчивается на том, что грязь разбавляется и рассеивается в достаточной степени, чтобы сказать "ну, что-то там светится, но приемлимо, выливать можно".

Так вот такой подход был в принципе как-то приемлим для вояк (где установка "одна на всех, и за ценой не постоим") и пока у них было счётное число установок по всему миру. Гигаватты-десяток ГВт на весь мир, и только с одного прогона топлива. Если же переработка идёт в мирное время от реакторов в сотни (а планируется тысячи) ГВт, просто чтобы лампочки светились - это уже совершенно иные расклады.
КМК, совершенно неприемлимо, и по экологии, и по цене, и по долгосрочным последствиям.

[eninav]

Так чистый цезий (пары), йод и т.п. Это же не химия, а радиохимия, при чём в крайне активных смесях и растворах: радиоактивные элементы не связаны в соединениях абсолютно надёжно.

А загрязнение в виде 1 миллиардной части какого-нить цезия с полураспадом в 2 года - не то, чем можно пренебречь. Это порядка 1Е15 атомов на кг, так? Активность порядка миллионов Бк на кг.
Уже РАО.

Цезий слишком активный, у него нет ни единого шанса уцелеть в водном растворе в свободном виде. Ну, какая-нибудь шальная бета-частица может его ионизировать — ну так ион тут же снова с кем-нибудь прореагирует. Так что сильно сомневаюсь, в парах будет много цезия.
Йод благодаря высокой химической активности хорошо связывается химическими методами.
Немного погуглил - упаривание ЖРО вполне себе применяется (в сочетании с другими физико-химическими методами - коагуляция, фильтрация, ионообменые смолы и т.д.). Утверждается, что при начальной активности раствора 1.6 МБк/л активность дистиллята ~ 0.7 бк/л.

[eninav]

Кстати, я вспомнил какой элемент невозможно очистить перегонкой - это тритий. Но его, во-первых, мало, во-вторых, он сравнительно короткоживущий. Если закачать такую воду поглубже в землю, то он там за пару сотен лет спокойно распадется.

[Татарин]

Немного погуглил - упаривание ЖРО вполне себе применяется (в сочетании с другими физико-химическими методами - коагуляция, фильтрация, ионообменые смолы и т.д.). Утверждается, что при начальной активности раствора 1.6 МБк/л активность дистиллята ~ 0.7 бк/л.

При начальной активности 1.6МБк это не радиохимия, а обычная химия, практически.

Но грубо можно сказать, что активность снижается на 6 порядков даже при таких раскладах.
То есть, если бы там была пара кюри на литр, то и в итоге, по итогам дистилляции водного раствора (наверняка многоступенчатой), на выходе были бы РАО. Плюс, ессно, сама загаженая установка, которая сама уже - РАО.

Радиоактивная грязь реально хорошо размазывается и пачкает, и годная стратегия по уменьшению отходов только одна - по возможности абсолютно минимизировать все вещества и поверхности, контактирующие с РАО.

Откуда опять же приходим к исключению (нынешних известных) "мокрых" способов переработки. Ну или по меньшей мере всех способов, которые требуют сложных способов регенерации всех реагентов.
Для любого способа переработки в ЗЯТЦ реагентов/буферов/установок должно быть минимум, а рецикл их полным и как можно более простым.

[Superwad]

Идею БД с информацией по каждой ТВС поддерживаю (сам программист, и с БД работаю). Правда, это действительно будет непросто. Изотопный состав ведь даже по самой ТВС может меняться, в БН например в торцевых экранах плутоний практически оружейного качества, а в АЗ ближе к реакторному, а физически это разные участки одного и того же ТВЭЛа. Не делать же БД по каждой таблетке (и то не поможет - есть же еще вибротопливо ).

всё давным давно придумано. БД IBase, а теперь и в Firebird исторически имеется возможность хранить в одной ячейке массивы. Сделано это было по просьбе одной авиалаборатории, которая хранила в каждой ячейке параметры с 100-тни датчиков. Так что при желании и необходимости всё возможно. Одна ячейка - один ТВЭЛ - а в ней вся информация по каждой таблетке в массиве.

Сообщение отредактировал Superwad - 8.11.2022, 12:42

[Ирина Дорохова]

Плюс, ессно, сама загаженая установка, которая сама уже - РАО.

Они ж не одноразовые..

[Татарин]

Они ж не одноразовые..

Одноразовые, конечно. То, что "раз" занимает много времени, смущать и мешать думать наперёд не должно. Когда-то их придётся разбирать.

Вот с реакторами не подумали.
Так даже просто разобрать и вывезти тот РБМК существенные дозозатраты. А ещё нужно куда-то всё это деть... Например, тысячи тонн радиоактивного графита - это, конечно, РАО средней или малой активности, но и по размеру его больше, чем всего ОЯТ, наработанного за жизнь реактора даже до переработки. А там ещё каналы, системы трубопроводов первого контура и куча другого железа, требующего переработки или захоронения. Причём, пока ещё можно пускать в оборот слабоактивный лом... Но стратегия разбавления не работает до бусконечности и не масштабируется.
Так уже поимев дело с этим просчётом, не думать в этом ключе о системах ЗЯТЦ - это будет уже не просто просчёт, а глупость эпических масштабов.

"Умный учится на чужих ошибках, дурак на своих". Кем были бы те, кто не учится на своих?

...
И вот логичное (и даже критичное) требование к ЗЯТЦ в крупных масштабах (порядка тераватт по миру) - минимизировать такие вещи.