СВБР Опции

[MVS]

БН-ах, насколько я понимаю, в бланкеты можно класть не только уран, а еще что-нибудь для производства изотопов.

[MVS]

Поэтому Орлов и предложил в своё время БРЕСТ - быстрый реактор с естественной безопасностью, в котором тяжёлые аварии исключаются детерминистически. Нет нужды в запасе реактивности - нет опасности разгона на мгновенных нейтронах. Нет циркония - нет пароциркониевой реакции с выделением водорода (ну это и для БН справедливо).

А как с точки зрения химии? Взаимодействия с конструкцилнными материалами? Это ведь тоже одна из возможных причин тяжелой аварии.

[pappadeux]

Все-таки логика конструкторов мне непонятна. Если уж нам все равно придется идти на затраты (НИОКР и т.д.) что бы перейти с натрия на ТЖМТ, то какой смысл при этом проектировать невысокий КВ? Получается, основной плюс жесткого спектра нейтронов — высокий КВ — просто не используется. Отсутствие избыточной реактивности это хорошо, но можно ведь и другими путями ее устранить, выгорающими поглотителями например.

могу сказать следующее - ПРОДАЖА аппарата с КВ >1 (особенно если КВ набирается и в бланкетах) встрети совершенно бешенное сопротивление

[AtomInfo.Ru]

Ну, то есть, формально можно возразить, что, когда будет изучена экономика БРЕСТа, можно будет спроектировать вариант с зоной расширенного воспроизводства на периферии, как в БН-ах? Т.е., сохраняя КВа ~1, иметь добавку от наружного бланкета? Правда, там начнутся свои тараканы...

Оставим этот вопрос для конструкторов, когда мы поймаем для беседы

[AtomInfo.Ru]

А как с точки зрения химии?

А что там может быть на тему химии?

С оболочками в БРЕСТе другой прикол. См. критику БРЕСТа Митенковым:
http://elib.biblioatom.ru/text/mitenkov_ra...om_2004/go,188/
В свинцовом теплоносителе оболочка твэла... расплавятся задолго до того, как свинец закипит.
Митенков противопоставляет это ситуации в натриевом реакторе (см. по ссылке выше).

[AtomInfo.Ru]

См. критику БРЕСТа Митенковым:

Вообще полезная статья, на самом деле. Пусть и несколько устаревшая. Это жёсткая критика БРЕСТа со стороны последовательного сторонника БН. Многое оттуда будет применимо и к СВБР.

[Татарин]

А что там может быть на тему химии?

С оболочками в БРЕСТе другой прикол. См. критику БРЕСТа Митенковым:
http://elib.biblioatom.ru/text/mitenkov_ra...om_2004/go,188/
В свинцовом теплоносителе оболочка твэла... расплавятся задолго до того, как свинец закипит.
Митенков противопоставляет это ситуации в натриевом реакторе (см. по ссылке выше).

На глаз дилетанта это очень, ну очень странный аргумент.

Кипящий натрий - это беда само по себе, потому что корпус БН под большое давление не рассчитан и пар натрия заведомо не удержит (а если удержит и дело дойдёт до перегрева, а потом разрыва с мгновенным вскипанием, то... лучше б уж, чтоб не удерживал). То есть, при кипении натрия у нас а) из реактора летит высокоактивный (и радиоактивный) щелочной металл, экзотермически реагирующий с воздухом и водой, с результирующими летучими и водорастворимыми соединениями (щелочь)... ммм, вкусняшка, б) точно так же как и в водяном реакторе оголяются ТВЭЛы (с той разницей, что запасного бака САОЗ на залив и долив у нас сверху не висит).
То есть, при кипении натрия у нас ТВЭЛы всё равно плавятся (правда, начиная сверху - сомнительное преимущество для больших эстетов), но с самого начала кипения, без резерва времени мы имеем как минимум загаженое по самое "не могу" реакторное здание. Как минимум оно.
И кипит натрий при 880С (того порядка).

И это сравнивается со свинцом, в котором весь бассейн + весь массив АЗ (с большой теплоёмкостью и "пассивной" теплоотдачей) должны сначала прогреться до температуры плавления ТВЭЛ (что поболее 880С, если говорим о стали), а затем... а что затем, собссно? Затем плотное топливо, по логике уходит на дно, а бассейн со всей фигнёй нужно ещё прогревать до температуры кипения свинца. После чего у нас начинает выходить довольно-таки инертный свинцовый пар, даже при окислении образующий нерастворимые, нелетучие и тугоплавкие оксиды. Правда, тоже активный, с полонием, так что хрен редьки слаще, но лишь чуток. Но всё ж таки.
И кипит свинец при 1700С.
ДельтаТ с окружающим реактор миром у свинца вдвое больше, что означает вдвое же бОльший пассивный теплоотвод до начала всяких неприятных процессов. Я не расчётчик, но время доведения реактора до ручки, в смысле - до кипения, в таком варианте увеличивается куда больше, чем вдвое. Возможно, что и до бесконечности.

[eninav]

могу сказать следующее - ПРОДАЖА аппарата с КВ >1 (особенно если КВ набирается и в бланкетах) встрети совершенно бешенное сопротивление

Ну, думаю это небольшая проблема. Как с ракетами: по договорам нельзя продавать ракеты с дальностью больше 500 км, поэтому мы делаем для себя ракету на 2500 км, а в экспортный вариант просто заливаем поменьше горючки. Так же и здесь, в экспортном варианте можно заварить каналы бланкета, или какие-нибудь заглушки поставить.

Но вообще, я сильно сомневаюсь что у БН есть перспектива экспорта, просто из-за цены (БН всегда будет заведомо дороже ВВЭР, хотя бы из-за более обогащенного топлива).

[Дед Мороз]

БН всегда будет заведомо дороже ВВЭР, хотя бы из-за более обогащенного топлива

Вот этот момент проясните пожалуйста, для дилетантов. По идее, в БН основную часть энергии должен вырабатывать, наоборот, уран-238?

[arcanist]

И это сравнивается со свинцом, в котором весь бассейн + весь массив АЗ (с большой теплоёмкостью и "пассивной" теплоотдачей) должны сначала прогреться до температуры плавления ТВЭЛ (что поболее 880С, если говорим о стали), а затем... а что затем, собссно? Затем плотное топливо, по логике уходит на дно, а бассейн со всей фигнёй нужно ещё прогревать до температуры кипения свинца.

или же топливо уходит наверх, образует там критическую массу и вся станция испаряется

[barvi7]

Вот этот момент проясните пожалуйста, для дилетантов. По идее, в БН основную часть энергии должен вырабатывать, наоборот, уран-238?

Наш Модератор AtomInfo рассказал нам вчера о прелестях "быстрого спектра" в технологии быстрых реакторов.
Но у БН с натриевым теплоносителем максимум спектра в районе 0,3 МэВ, у свинцового получше ~0,7 МэВ.
Как известно 238U пороговый изотоп, с порогом деления ~ 1,0 МэВ,
поэтому в реальных спектрах реакторов на быстрых нейтронах, не очень то и хочет делиться 238U.
Не" хочет" он делиться и в спектре деления, хотя в таком спектре уже ~75% нейтронов деления имеют энергии более 1 МэВ - порога деления 238U.
Сечение неупругого рассеяния нейтронов на уране в ~4 раза больше, чем сечение деления 238U (~ 1 барн), и теряется почти половина энергии нейтрона, а, следовательно, большая часть нейтронов деления "уходит" за порог и не может поделить 238U.
БЛАГОДАРЯ этому и не имеется возможности создать "бомбу" на 238U.

Тоже и в реакторе на быстрых нейтронах - без обогащения более ~10 % работать не будет.
Доля делений на 238U составляет ~ 10% (всего-то). Основная часть делений на 235U или 239Pu, который там же и нарабатывается.

[eninav]

Вот этот момент проясните пожалуйста, для дилетантов. По идее, в БН основную часть энергии должен вырабатывать, наоборот, уран-238?

Сечения деления на быстрых нейтронах меньше, чем на тепловых, поэтому приходится делать большее обогащение — минимум от 10%. Для тепловых достаточно 2% (хотя экономически выгоднее делать больше, до 5%, что бы пореже перегружать топливо).

[armadillo]

... или делать зону размером с рбмк?

[eninav]

или же топливо уходит наверх, образует там критическую массу и вся станция испаряется

Вроде бы, идея плотного нитридного топлива состоит как раз в том, что бы оно не всплывало в свинце (а оксидное всплывет).

[eninav]

Вот этот момент проясните пожалуйста, для дилетантов. По идее, в БН основную часть энергии должен вырабатывать, наоборот, уран-238?

Вот, нашел пост, где Atominfo.ru на этот вопрос ответил:

Смотрите. Есть известный эксперимент СКЕРЦО - гомогенная среда из металлического урана. Выходило, что критичной она станет при обогащении порядка 5%. Сейчас грубо посчитал, у меня получилось 5,7%.

Вывод. "Совсем быстрая" установка (без конструкционных материалов, теплоносителя и утечки) станет критичной при таком обогащении (5-6%), когда в тепловом реакторе Kэфф достигнет почти 1,5.

Теперь учтём, что в реальном быстром реакторе часть нейтронов съест конструкционный материал, часть - натрий. И что-то вылетит за пределы активной зоны без возврата. Теперь добавим запас на температуру топлива и другие эффекты. Очевидно, что обогащение в БН поползёт вверх где-то к 10%.

А далее уже запас на выгорание. Сколько положим запаса, столько и будет выгорать.

Т.е., обогащение в БН будет выше, чем у ВВЭР, даже при сравнимых выгораниях.

[armadillo]

как я понял вопрос деда мороза, обогащение-то будет выше, но дальше оно будет воспроизводится в зоне.

[AtomInfo.Ru]

Но у БН с натриевым теплоносителем максимум спектра в районе 0,3 МэВ, у свинцового получше ~0,7 МэВ.

Вот, спасибо! Я как раз вспоминал, где конкретно в области "начало сотен кэВ" сидит максимум у БНа.

[Дед Мороз]

как я понял вопрос деда мороза, обогащение-то будет выше, но дальше оно будет воспроизводится в зоне.

Именно, включая и плутоний

[eninav]

Именно, включая и плутоний

Так-то оно так, но максимальное выгорание все равно ограничено распуханием топлива, если превысить некий порог, то распухшее топливо просто разорвет твэлы. Т.е. выгорание будет примерно такое же как у ВВЭР, в лучшем случае чуть больше (а может быть даже меньше, насколько я знаю нитридное топливо пока по выгоранию уступает оксидному), а цена больше. Выгода получается только при замыкании топливного цикла (т.е. переработке ОЯТ и возврате наработанного плутония в цикл), но сама эта технология весьма недешевая, поэтому оправдана будет только при дефиците ядерного топлива, чего пока не наблюдается. Т.е. построить один реактор и один завод рядом с ним, для обкатки технологий — можно и нужно. Строить массово — пока рано.

Сообщение отредактировал eninav - 1.4.2021, 0:16

[pappadeux]

Так-то оно так, но максимальное выгорание все равно ограничено распуханием топлива, если превысить некий порог, то распухшее топливо просто разорвет твэлы. Т.е. выгорание будет примерно такое же как у ВВЭР, в лучшем случае чуть больше

вообще-то для достижение приемлемой по затратам топливной составляющей называлось (и неоднократно) выгорание 100 МВт*сут/т, что примерно соответствует 15% та

это, кяп, даже в соответствующие программы записано