IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )


Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
9 страниц V  < 1 2 3 4 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Воспроизводство в быстрых реакторах, Отчёт о НИР - 1974
AtomInfo.Ru
сообщение 19.4.2017, 23:52
Сообщение #21


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Так что, в отличие от самодостаточного ПРОРЫВ/БРЕСТ, натриевые реакторы с высоким КВ оставляли место для сохранения в структуре атомной энергетики тепловой компоненты.
Более того, после освоения плотных топлив (очевидно, что первым кандидатом был карбид) открывалась возможность для создания "крупных мощностей на тепловых нейтронах".
Естественно, это были бы уже не урановые реакторы, точнее, не реакторы на 235U.

Из лаконичного текста отчёта трудно понять, зачем появилась такая оговорка.

Популярная сегодня концепция двухкомпонентной энергетики (БН+ВВЭР) возникла, строго говоря, из двух основных факторов.

1) Мы продолжаем строить ВВЭРы, причём проектные сроки их службы увеличены до 60 лет, а реально проработать они обязаны дольше, до 80-100 лет.
Даже если прекратить их строительство (а это невозможно; как минимум, Курская АЭС-2 ещё будет с ВВЭР, да и далее от них отказываться полностью никто не собирается), то всё равно технология ВВЭР сохранится до конца века.

2) БНы в современных условиях ограниченно экспортопригодны - значит, за рубежом мы будем строить (и обслуживать по топливному циклу) ВВЭРы.
Попутно возникает пересечение с п.1- инозаказчики требуют референтности, значит, как минимум, любые головные блоки новых серий нам придётся сначала построить у себя.

То есть, даже в худшем (для ВВЭР) раскладе за ними до конца века сохранится значимая доля. Соответственно, есть смысл в единой двухкомпонентной системе. а не в двух разрозненных непересекающихся системах (одна с ВВЭР, другая с БН).

Но вот о чём думали авторы отчёта-1974, написанного в те времена, когда тепловым блокам проектно отводили 30 лет?

Предположения могут быть такими.

1) Ториевый цикл. Тепловые мощности, работающие на избытках топлива от БНов, вовлекали бы в цикл торий.

2) Экспорт. Документально сложно доказать, но, скорее всего, СССР не горел желанием отдавать в страны СЭВ реакторы откровенно двойного назначения (по возможностям наработки оружейного плутония и иных интересных изотопов БН уделывает тепловой реактор).

3) Лодки и другие атомоходы. Сидеть в море рядом с озером натрия морякам не нравилось, а перспективы ТЖМТ транспортных реакторов были непонятны. Лодочным конструкторам желательно иметь и гражданское направление в виде АЭС.

4) Наконец, могло иметь место простое человеческое желание не восстанавливать против себя институты и другие организации, завязанные на программы тепловых реакторов (ошибка, которую исходно допустили в ПРОРЫВе).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.4.2017, 23:55
Сообщение #22


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Далее авторы отчёта кратко останавливаются на извечной теме "А как у них?".

А у "них", оказывается, дела обстояли не самым лучшим образом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 11:21
Сообщение #23


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Есть разные версии того, как в СССР узнали о возможностях быстрых реакторов в плане расширенного воспроизводства.

Пожалуй, наиболее аккуратная официозная формулировка: "В конце 1949 году А.И.Лей­пун­ский пред­ло­жил раз­ра­ботку реак­то­ров на быст­рых ней­тро­нах с рас­ши­рен­ным вос­про­из­вод­ством топ­лива".

Казачковский незадолго до смерти говорил нам - он считает, что сведения о возможности высокого КВ для быстрых нейтронов попали в СССР, благодаря Клаусу Фуксу. Доказательств этому нет и долго ещё не будет, если вообще они появятся. Сам Олег Дмитриевич выводил своё умозаключение из косвенных вещей - например, из определённых слов Славского, сказанных ему приватно и лично.

Но даже если идея расширенного воспроизводства и попала к нам с Запада, то реализовывать её мы стали совсем по-другому, не так, как капиталисты.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 11:27
Сообщение #24


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



"Что касается зарубежных проектов быстрых натриевых реакторов, то там ситуация несколько иная.

В течение длительного времени за рубежом преобладала точка зрения на достижение высоких показателей воспроизводства как на задачу неактуальную.

По этой причине коэффициенты воспроизводства реакторов "Phenix" и "Super Phenix" (так в тексте - прим.) (Франция), PFR и CFR (Англия), SNR (ФРГ), "Demo" (США) оказываются весьма низкими (1,1-1,2), что соответствует временам удвоения, значительно превышающим 10 лет.

Заметим сразу же, что разница в КВ между зарубежными и советскими быстрыми бридерами (0,2-0,3), как будет показано ниже, не связана с различием в методах расчёта или константах, а определяется различием в конструкции реакторов".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 11:41
Сообщение #25


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Надо пояснить, что здесь авторы, как часто было принято, смешивают уже построенные или строящиеся реакторы и только предлагаемые проекты.
Поэтому появление в списке "Superphenix" - это только кажущийся анахронизм.

Штатовский проект "Demo" - условное название. Он должен был последовать за FFTF и стать демонстрационным быстрым энергоблоком (примерно уровня БН-350).
Скорее всего, это был бы CRBR. На самом деле, он никогда не был построен и успешно помер в 1983 году.

Стоит ещё отметить, что в ту безинтернетную эпоху наши специалисты весьма внимательно следили за тем, что делается у соперников.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 11:48
Сообщение #26


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



И так, западники не спешили, не торопились снижать времена удвоения. Может быть, это было правильное решение, а мы забегали поперёд батьки в пекло?

Оказывается, не всё так просто. В Штатах потихоньку заговорили о том, что они сливают гонку Советам, и что пора что-то сделать. Но вот что именно?

"В последнее время в США проявляется беспокойство по поводу низких темпов воспроизводства быстрых бридеров.
Авторитетные учёные (например, Г.Бетэ) призывают к ускоренной разработке улучшенных топлив, сомневаясь в возможностях окиси.

Переориентация бридерной программы на новое топливо потребует проведения обширных и дорогостоящих исследований и приведёт к задержке с внедрением бридеров в атомную энергетику.

Поэтому многие специалисты в США не соглашаются с этим пунктом в рассуждениях Г.Бетэ (к ним относится и Т.Немзек, нынешний руководитель работ по быстрым реакторам в КАЭ).

И действительно, сравнение характеристик советских и зарубежных окисных бридеров показывает, что усовершенствование их конструкции может дать больший выигрыш в КВ (0,2-0,3), чем переход на карбидное топливо (0,15)".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 12:20
Сообщение #27


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Т.Немзек - это Thomas Alexander Nemzek из Северной Дакоты. В атом он пришёл из авиации и довольно быстро пробился наверх, на начальственные посты.
В 1976 году он плюнет на всё, оставит навсегда госслужбу и уйдёт менеджерствовать в бизнес, хотя отрасль не покинет.

Примерно в то же время, когда писался отчёт, Немзек выступал перед конгрессменами.
"Это не означает, что я думаю, что мы отстаём от этих наций (СССР и европейцев). Я думаю, что мы делаем нашу работу лучше с точки зрения развития технологий для энергетических реакторов, и в долгосрочной перспективе Соединённые Штаты выиграют гонку за самый лучший бридер в мире". И вообще, у Советов инцидент на БН-350, а у французов и англичан технические трудности.

Впору прослезиться, встать по стойке "смирно", прижать к сердцу все четыре лапки и спеть американский гимн.

Но торжественность момента несколько портило то обстоятельство. что Немзек произносил свою речь в попытке объяснить парламентариям, почему проект "Demo", ещё не начавшись, уже успел отстать от графика на два года.
А также - объяснить, что на проект нужно не 700 миллионов долларов, а целый миллиард.

Поэтому конгрессмены не слишком впечатлились. Один из них, будучи "разгневанным", как описал его присутствовавший на месте события репортёр, мрачно спросил Немзека - в курсе ли он, что урановое топливо у США закончится через 20-30 лет. и что стране срочно нужны "дюжины" быстрых бридеров?
В ответ Немзек пообещал первый бетон до конца года.

Ни бетона, ни "дюжин бридеров" в США так и не случилось. Впрочем, и уран у них не кончился.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 12:32
Сообщение #28


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Пусть Немзек и возражал против плотного топлива (ещё бы! у него и в окисном варианте отставание на два года ещё до начала строительства, а программы НИР/НИОКР окончательно отбросили бы демонстрационный блок в неведомое будущее), но разговоры-то, как видим, шли всякие.

А что было у нас? А у нас, как уже было в воспоминании Ромашова, "мы уже все поняли, что начинаем опаздывать со сроками по этому протоколу".

Понимали ли это авторы отчёта-1974? Да. И собирались ответить критикам.

"Подобное же беспокойство (правильно ли взята ориентация на окисное топливо?) проявляется и у нас.

Основная цель настоящего отчёта состоит в том, чтобы обрисовать ситуацию с воспроизводством в советских окисных натриевых бридерах (реакторах БН) в сравнении с зарубежными, рассмотреть возможности усовершенствованных топлив и сделать выводы, касающиеся дальнейшей работы".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 20.4.2017, 13:37
Сообщение #29


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 194
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



Цитата(AtomInfo.Ru @ 20.4.2017, 12:20) *
Но торжественность момента несколько портило то обстоятельство. что Немзек произносил свою речь в попытке объяснить парламентариям, почему проект "Demo", ещё не начавшись, уже успел отстать от графика на два года.
А также - объяснить, что на проект нужно не 700 миллионов долларов, а целый миллиард.


Почему отставали, неизвестно? И второй вопрос, а почему потом отказались?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 20.4.2017, 13:47
Сообщение #30


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 20.4.2017, 13:37) *
Почему отставали, неизвестно?


На тот момент объясняли тем, что затянули переговоры с бизнесом.
Предполагалось, что, так как это демонстрационный блок, то должны участвовать и частные компании, не только государство.

QUOTE(Обнинский @ 20.4.2017, 13:37) *
И второй вопрос, а почему потом отказались?


Много разных объяснений. В том числе, и то, что Картер был против.

Про себя я думаю, что они решили не тянуть два проекта одновременно - и FFTF, и "Demo" (CRBR).

К тому же, была бы определённая логика - сначала пустить экспериментальный (исследовательский) реактор и только потом первый энергоблок.

В общем, не получилось у них.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 20.4.2017, 21:19
Сообщение #31


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 194
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



Какие-то жуткие цифры в 1981 году. 3.2 млрд А начинали с 400 млн. За 10 дет проект в 10 подорожал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 10:23
Сообщение #32


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 20.4.2017, 21:19) *
Какие-то жуткие цифры в 1981 году. 3.2 млрд А начинали с 400 млн. За 10 дет проект в 10 подорожал.


Да, стоимость проекта взлетела неслабо. Три миллиарда за реактор типа БН-350 - это явный перебор. А вывод простой - не надо затягивать с новой техникой!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 10:25
Сообщение #33


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Вернёмся к отчёту-1974. Далее в нём авторы рассмотрели особенности конструкции советских БН, существенных для воспроизводства.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 10:31
Сообщение #34


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



"С начала разработки энергетических реакторов БН обращалось самое серьёзное внимание на создание такой конструкции активной зоны и экрана, которая давала бы возможно больший КВ.

Этой цели служат такие мероприятия как:

1) создание возможно большей объёмной доли топлива в активной зоне;

2) использование достаточно толстых экранов, уменьшающих бесполезную утечку нейтронов из реактора;

3) разработка и использование топливных компенсаторов выгорания для уменьшения эффекта бесполезного поглощения нейтронов в активной зоне;

4) использование стержней СУЗ с разделёнными функциями. Например, стержни АЗ делаются из обогащённого карбида бора. Это позволяет иметь сравнительно небольшое число таких стержней, что сокращает "непроизводительные" объёмы активной зоны.

Реализация таких мероприятий потребовала специальной проработки и привела к отличиям в проектах БН и зарубежных реакторов".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
generalissimus19...
сообщение 21.4.2017, 10:51
Сообщение #35


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 307
Регистрация: 4.7.2014
Из: Moscow
Пользователь №: 34 011



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 20.4.2017, 12:27) *
По этой причине коэффициенты воспроизводства реакторов "Phenix" и "Super Phenix" (так в тексте - прим.) (Франция), PFR и CFR (Англия), SNR (ФРГ), "Demo" (США) оказываются весьма низкими (1,1-1,2), что соответствует временам удвоения, значительно превышающим 10 лет.

разница в КВ ... определяется различием в конструкции реакторов".

Я заметил, насколько больше натрия в "Фениксе", чем в БН-600, подумал, что это, наверно, ухудшит манёвренные характеристики реактора и КВ. Но подумал, что у французов, наверно, были свои соображения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 11:34
Сообщение #36


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



За всё нужно платить.

Объёмная доля топлива у западников была низкой не просто так. Все поползновения физиков убрать из зоны мешающий им "хлам" натыкались на встречные условия теплофизиков, а далее подключались и остальные направления со своими претензиями.

Естественно, такие же вопросы возникали и у наших.

"Так, для повышения объёмной доли топлива в активной зоне приходится иметь больший подогрев натрия в реакторе.
Для его достижения может потребоваться снизить выходную температуру натрия (выделение моё) (чтобы не перегревать оболочки ТВЭЛ) и уменьшить давление пара.
Это, в свою очередь, может привести к ухудшению термодинамических качеств АЭС".

То есть, по-простому, выше КВ, но ниже к.п.д., то есть, дороже киловатт-час. А у нас вторая задача, помимо высокого КВ, сравнять БН по экономике с тепловыми реакторами (ВВЭР, РБМК). Противоречие, которое, в том числе, остановило западников.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 11:41
Сообщение #37


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



"Удовлетворить этим противоречивым требованиям позволяет предложенная ФЭИ схема реактора с промперегревателем пара, включённым параллельно экономайзеру (низкотемпературный промперегрев).

В результате оптимизации тепловой схемы мы имеем возможность использовать в реакторах БН подогревы до 220C.
На зарубежных реакторах применяются подогревы 160-170C.

В конструкциях реакторов БН ещё имеются неиспользованные резервы повышения среднего подогрева: пока ещё остаются значительными протечки холодного натрия, приводящие к разбавлению теплоносителя на выходе.
Уменьшение отличий среднего подогрева от максимального является одной из задач улучшения конструкции реактора".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 11:48
Сообщение #38


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



И ещё несколько моментов.

"Целям повышения объёмной доли топлива в активной зоне служит выравнивание тепловыделения.
Выравнивание тепловыделения, предложенное уже для БН-350, предусматривает прежде всего повышение КВ.
Выигрыш достигается за счёт снижения максимальной объёмной теплонапряжённости при выравнивании, за счёт чего увеличивается диаметр ТВЭЛ, снижается доля теплоносителя и повышается доля топлива в активной зоне.

Этим же целям служит выбор оптимальной формы активной зоны - соотношения диаметра и высоты.
Оптимизация этого отношения в реакторах БН всегда выполнялась, исходя из требования обеспечения наилучших свойств реактора по воспроизводству.

Из соображений получения более высокого КВ с самого начала разработки БН был выбран тип дистанционирования ТВЭЛ активной зоны с помощью спиральной проволочной навивки на оболочки, а не дистанционирующих решёток, требующих более свободных проходных сечений".

= = =

Вот откуда в БН взяла "проловка" smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 21.4.2017, 11:57
Сообщение #39


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 18 304
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



"В результате внимательного отношения к этой стороне дела, реакторы БН имеют значительно большую объёмную долю топлива по сравнению с зарубежными действующими или разрабатываемыми реакторами:"

Go to the top of the page
 
+Quote Post
LAV48
сообщение 21.4.2017, 12:12
Сообщение #40


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 502
Регистрация: 14.3.2011
Из: 34
Пользователь №: 32 154



Цитата(AtomInfo.Ru @ 21.4.2017, 11:57) *

Я так понимаю, что БН-800 ещё "легче" БН-600 или ошибаюсь?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

9 страниц V  < 1 2 3 4 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 17.12.2017, 11:10
Rambler's Top100