Специфика пути развития атома в разных странах Опции

[Polit]

Не нашел такой темы, но, на мой взгляд, она весьма интересна. Не везде же развитие ядерного энергетического комплекса проходило по одному и тому же пути. В России и США, например, преобладают легководные реакторы (но, при этом, в США распространены корпусные кипящие), в то время как французы работали в направлении тяжеловодных, в Великобритании шли по пути развития реакторов с газовыми теплоносителями. Французы, вроде, изначально тоже, но в переломный для энергетики период - 70-е - переметнулись на легководные. Интересно Ваше мнение, чем руководствовались страны при выборе направления?

Сообщение отредактировал Polit - 31.3.2017, 20:52

[AtomInfo.Ru]

Это огромная тема.

Про США я недавно писал в одной из тем. Исходно делалась ставка на быстрые реакторы, но PWR выиграл неформальное состязание у SFR на лодках, и легководные реакторы стали фаворитами.

Наличие PWR и BWR связано с конкуренцией двух фирм - "Westinghouse" и "General Electric", она (конкуренция) также берёт начало в военном секторе.

[Polit]

Про США я недавно писал в одной из тем. Исходно делалась ставка на быстрые реакторы, но PWR выиграл неформальное состязание у SFR на лодках, и легководные реакторы стали фаворитами.

Очень интересно! А где конкретнее можно было бы почитать? Если не помните, то скажите, пожалуйста, хотя бы примерно, в каких темах и в какое время Вы об этом написали, а я уже сам найду.

[AtomInfo.Ru]

У французов дела обстояли интереснее.

На первых порах их интересовали реакторы, способные работать на природном уране, потому что обогащать в промышленных масштабах для атомной энергетики им было слишком дорого, а зависеть от поставок обогащённого урана из США они не хотели.

Поэтому у них предпочтение отдавалось газоохлаждаемому направлению.
Вот, скажем, UNGG.

Тяжеловодник газоохлаждаемый - тоже была попытка. Brennilis, или EL-4.
Но я не стал бы говорить, что тяжеловодники были для них приоритетом. Приоритет - природный уран, и не важно как заставить реактор на нём работать.

Параллельно в 1958 году частные компании создали во Франции совместное предприятие для работы с Вестингаузом - Franco-Américaine de Constructions Atomiques,
Потом оно было известно как Framatome, потом как AREVA NP.

Задача Framatome состояла в копировании во Франции проектов PWR от Вестингауза.
Но на первых порах большого успеха компания не имела - в том числе, потому что копирование американской технологии оскорбляло французскую гордость (ну и потому, что PWR требовался обогащённый уран).

Далее случился интересный поворот. В 1966 году прошёл физпуск Chooz-A, первого PWR во Франции. И в этом же году группа чиновников из комиссариата и менеджеров EDF внезапно написала отчёт с рекомендацией, как минимум, рассмотреть всерьёз PWR. Не знаю, с чем был связан этот поворот, надо порыться по книжкам.

Гордость отставили в сторону, со своим обогащением вопросы потихоньку решали, можно стало попробовать ещё легководники.
Появилась идея построить Fessenheim с легководниками (станция до сих пор работает, и Олланд всё пытается её закрыть).
Здесь очередной поворотный момент - на тендер вышли Framatome и General Electric. PWR против BWR.

Сюжет, достойный технокорпоративного триллера. Framatome сумел испугать дженералов якобы повышенными трудностями строительства АЭС в Европе, и филиал GE во Франции подал очень дорогое предложение; соответственно, Framatome легко выиграл тендер.
По другой версии, топ-менеджер GE во Франции не видел у атома в этой стране больших перспектив и не слишком утруждал себя борьбой с конкурентами.

В общем, Framatome получил заказ на Fessenheim с возможностью расширения.

А дальше - следующая точка, нефтяной кризис 1973 года, побудивший Париж срочно принять программу массового строительства АЭС.
Заказчиком выступила, естественно, EDF, которая сразу поставила условие - максимально возможная стандартизация блоков.
Framatome со своим опытом с PWR оказался наготове и получил контракт сразу на полтора десятков блоков.

Как-то так, если вкратце.

[AtomInfo.Ru]

По Штатам цепочка выстраивается следующим образом.

1) Первая фигура - Юджин Вигнер, предложивший в Манхэттенском проекте использовать воду в качестве теплоносителя для промышленных реакторов ("промышленный реактор" = наработчик плутония).

2) Вторая фигура - Элвин Вайнберг, работавший в команде Вигнера, а затем занимавший посты в Окридже. Он начал патентовать разные варианты энергетических легководников (проще всего про него прочитать в английской википедии, там даже номер первого патента есть).

3) Третья фигура - адмирал Риковер, проходивший, ещё не в адмиральском звании, стажировку в Окридже. Написано про него очень много, личность в атомном мире очень известная.
Во многом благодаря ему получилось неформальное состязание, лодки Nautilus и Seawolf, с PWR и с натриевым реактором (он всё-таки был не SFR, а просто sodium-cooled), лодка с PWR оказалась более удачной, и легководное направление в Штатах восторжествовало.

[VBVB]

Интересно Ваше мнение, чем руководствовались страны при выборе направления?

Специфику развития атомной энергетики в разных странах, особенно в странах с ЯО, в большинстве случаев нужно рассматривать через призму военных программ наработки плутония и трития.

Например, возьмем нашу страну. Появление РБМК с канальной компоновкой, кипящим теплоносителем и графитовым замедлителем явно связано с развитием наработчиков-ПУГРов в направлении создании многоцелевого энергетического реактора, способного работать в мобилизационном режиме для наработки плутония и специзотопов. Доллежаль это в мемуарах отмечал.
Тот же отечественный БН-350 использовался для наработки высокочистого оружейного плутония для специальных задач. Как и БН-600 и БН-800 являются по сути многоцелевыми энергетическими ЯЭУ, способными прозводить и плутоний оружейный, и тритий, и специзотопы.

Возьмем, например, Индию. Они изначально ориентировались на использование в энергетике тяжеловодников, поскольку собственного обогащения урана не имели, а скрываемая военная программа требовала наработки оружейного плутония и трития. Опыт в кипящими реакторами индусы все таки поимели, но этот тип реакторов не отвечал массиву требований по развитию АЭ в направлении "двойного назначения". Поэтому тяжеловодники долгое время являются основными ЯЭУ в Индии.
Сейчас индусам нужен быстрый энергетический реактор, способный за 5-6 лет наработать основной запас высокочистого оружейного плутония для боезарядов крылатых ракет и БРПЛ. И они его достроят и запустят.

Обратите внимание на шведов, у них в начале развития собственной энергетики тоже были тяжеловодники именно по причине требования независимой национальной наработки орукжейного плутония, который они успешно и наработали в необходимых количествах. Потом уже после подписания договора о нерапространении ЯО они переключились кипящие реакторы собственной разработки и PWR от Вестингхауза.

Сообщение отредактировал VBVB - 1.4.2017, 0:08

[VBVB]

Относительно простое и линейное развитие атомной энергетики можно увидить на примере Великобритании и Канады.

В рамках британо-американского проекта создания ЯО во время Второй мировой войны канадцам была выделена роль разработчиков тяжеловодного направления реакторов-наработчиков плутония и впоследствии трития в виде реакторов NRX и NRU. Поэтому далее это направлении они развивали в виде увеличенных по мощности энергетических версий этого типа реакторов под маркой CANDU. Британцы в рамках стратегической программы развития термоядерного оружия довольно жестско определяли политику развития АЭ Канады, поэтому тяжеловодники CANDU и стали основным типом энергетических реакторов в Канаде. Неудивительно, что именно канадцы обладают на сегодняшний день наибольшими мировыми запасами трития.

Сама же Великобритания после Второй мировой войны выбрала газографитовое направление в качестве промышленных реакторов-наработчиков. Они наклепали 11 реакторов типа Magnox, которые наработали им основной запас оружейного плутония. Долгое время Magnox их удовлетворяли в качестве многофункциональных энергетических реакторов, но эти реакторы неоптимальны для наработки трития. Поэтому впоследствии появились в качестве энергетических реакторов AGR в качестве более перспективного энергетического реактора способного эффективно вести наработку трития и выдавать в ОЯТ плутоний пригодный для создания ЯО и ТЯО.
Даже оба британских быстровика DFR и PFR неплохо потрудились на британскую оружейную программу.
Построенный британцами в 1988 PWR так и не сподвиг их на развитие этого направления.

[AtomInfo.Ru]

К Индии я что бы ещё добавил.

Индия - положительный пример следования однажды выработанной стратегии.

Отец-основатель их программы Хоми Баба сформулировал три этапа развития атомной энергетики в Индии, и с тех пор отрасль следует этому плану.

1) Старт энергетики на тяжеловодных реакторах с использованием собственных запасов природного урана (где-то порядка 10 ГВт).
2) Старт на наработанном на первом этапе плутонии быстрых (натриевых) бридеров.
3) Переход к ториевому циклу, используя нарабатанный на первых двух этапах плутоний.

Единственная серьёзная модификация, сделанная в этой программе - появился опциональный пункт 1(a), а именно, строительство импортных легководников на импортном уране.

Смысл программы Хоми Баба - урана в Индии мало, а тория много, поэтому энергетика должна развиваться так, чтобы вовлечь торий в топливный цикл.

[Polit]

Относительно простое и линейное развитие атомной энергетики можно увидить на примере Великобритании и Канады.

В рамках британо-американского проекта создания ЯО во время Второй мировой войны канадцам была выделена роль разработчиков тяжеловодного направления реакторов-наработчиков плутония и впоследствии трития в виде реакторов NRX и NRU. Поэтому далее это направлении они развивали в виде увеличенных по мощности энергетических версий этого типа реакторов под маркой CANDU. Британцы в рамках стратегической программы развития термоядерного оружия довольно жестско определяли политику развития АЭ Канады, поэтому тяжеловодники CANDU и стали основным типом энергетических реакторов в Канаде. Неудивительно, что именно канадцы обладают на сегодняшний день наибольшими мировыми запасами трития.

Сама же Великобритания после Второй мировой войны выбрала газографитовое направление в качестве промышленных реакторов-наработчиков. Они наклепали 11 реакторов типа Magnox, которые наработали им основной запас оружейного плутония. Долгое время Magnox их удовлетворяли в качестве многофункциональных энергетических реакторов, но эти реакторы неоптимальны для наработки трития. Поэтому впоследствии появились в качестве энергетических реакторов AGR в качестве более перспективного энергетического реактора способного эффективно вести наработку трития и выдавать в ОЯТ плутоний пригодный для создания ЯО и ТЯО.
Даже оба британских быстровика DFR и PFR неплохо потрудились на британскую оружейную программу.
Построенный британцами в 1988 PWR так и не сподвиг их на развитие этого направления.

А под влиянием чего сформировалась мирная ядерная программа СССР? Тоже под влиянием "Манхэттенского проекта", то есть данных разведки? Или был больше самостоятельный путь? И чем изначально обусловлен выбор газографитных реакторов британцами, если они в работе по ядерной программе сотрудничали с США, которые пошли иным путём?

И где можно почитать о формировании мирных ядерных программ различных стран подробнее, если такое есть?

Сообщение отредактировал Polit - 2.4.2017, 19:56

[Polit]

И разве DFR - это британский реактор, а не немецкий? Может имелся в виду MSFR?

[AtomInfo.Ru]

И разве DFR - это британский реактор, а не немецкий? Может имелся в виду MSFR?

По ссылке список основных быстрых реакторов в мире.
http://atominfo.ru/news/air3253.htm
БН-800 не учтён, т.к. интервью от 2008 года.

[AtomInfo.Ru]

DFR.
https://www.iaea.org/PRIS/CountryStatistics...spx?current=242