АЭС для "чайников" |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
АЭС для "чайников" |
17.3.2019, 15:17
Сообщение
#581
|
|
Новичок Группа: Haunters Сообщений: 46 Регистрация: 26.9.2016 Пользователь №: 34 383 |
Polit, я в принципе могу ещё делать простенькие расчёты спектров в разных системах, но это занимает некоторое время, а у нас, как всегда в конце квартала, завалы и запарки Поэтому давайте, я отвечу вам на пальцах, а когда-нибудь попозже, если будет охота, можно будет немного поразвлекаться с разными спектрами. Разница между тяжеловодником и LWR по нейтронике определяется разницей между двумя изотопами водорода. Водород (1H) хорошо замедляет, но сильно поглощает. Дейтерий замедляет хуже, но почти не поглощает. Поэтому в тяжеловоднике, чтобы создать тепловой реактор, нам приходится наливать очень много тяжёлой воды в активную зону. Но мы этого совершенно не боимся в плане нейтроники, так как паразитное поглощение в тяжёлой воде невелико по сравнению с лёгкой. Кроме физики, есть ещё и теплофизика, которая требует наличия в активной зоне определённого количества воды, чтобы не расплавилось топливо. Если в легководнике физики и теплофизики конкурируют друг с другом за воду, то в тяжёловоднике объём воды намного превышает нужный для теплофизиков объём. То есть, в тяжеловоднике в распоряжении физика (нейтронщика) оказывается лишняя (с точки зрения теплофизика) вода. Конструктор, который сидит за этой парочкой в засаде, мгновенно пользуется моментом и разделяет в тяжеловоднике воду на теплоноситель и замедлитель (чтобы снизить требования к насосам). А физик может теперь, регулируя количеством лишней воды, немного поиграть со спектром в зависимости от решаемой задачи. В этом состоит основная разница двух типов реакторов - на H2O и на D2O. Большое спасибо за подробное разъяснение! То есть дело в большей гибкости тяжеловодников в вопросе подбора спектра нейтронов? С графитом то же самое? |
|
|
17.3.2019, 15:25
Сообщение
#582
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Большое спасибо за подробное разъяснение! То есть дело в большей гибкости тяжеловодников в вопросе подбора спектра нейтронов? С графитом то же самое? Не только. Тяжеловодники могут работать на природном уране, то есть, в них загружают больше урана-8. Это тоже сказывается. А природный уран возможен из-за того же самого малого поглощения в дейтерии. |
|
|
17.3.2019, 16:22
Сообщение
#583
|
|
Новичок Группа: Haunters Сообщений: 46 Регистрация: 26.9.2016 Пользователь №: 34 383 |
Не только. Тяжеловодники могут работать на природном уране, то есть, в них загружают больше урана-8. Это тоже сказывается. А природный уран возможен из-за того же самого малого поглощения в дейтерии. Естественно, это само собой, то же самое и с графитом. К слову, что с графитом? Почему для наработки плутония и специзотопов активно использовали ПУГРы, Магноксы и аналоги? По той же причине? Большая гибкость при выборе спектра нейтронов? |
|
|
17.3.2019, 17:56
Сообщение
#584
|
|
Новичок Группа: Novices Сообщений: 22 Регистрация: 16.10.2018 Пользователь №: 34 711 |
Вообще тогда уж надо сравнивать не выходы нейтронов на реакцию деления, а выходы нейтронов на реакцию поглощения в ядре. Таким образом учтём, что и у урана, и у плутония есть, кроме деления, ещё и захват. Примерно это будет выглядеть так: Видно, что в тепловой области энергий налетающих нейтронов плутоний-239 и уран-235 мало отличаются. В области первых, самых больших резонансов плутоний лучше, далее в области разрешённых резонансов два изотопа примерно эквивалентны, а начиная где-то с 10 кэВ плутоний выигрывает, и чем больше энергия, тем чётче видно преимущество плутония. Спасибо вам за развернутый ответ, все сомнения относительно плутония-9 у меня развеяны. Возникает вопрос, были ли уже экспериментальные твски с урано-плутонивомым для ВВЭРов? |
|
|
17.3.2019, 19:14
Сообщение
#585
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 273 Регистрация: 23.12.2014 Пользователь №: 34 075 |
Только вот это: http://atominfo.ru/newso/v0492.htm
-------------------- Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека. Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать. 8956 |
|
|
17.3.2019, 19:44
Сообщение
#586
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Спасибо вам за развернутый ответ, все сомнения относительно плутония-9 у меня развеяны. Возникает вопрос, были ли уже экспериментальные твски с урано-плутонивомым для ВВЭРов? Первые МОХ-кассеты мы ждали на Балаковке в начале 90-х, но "что-то пошло не так" и кассеты так и не сделали. До сих пор чистый МОХ в ВВЭР-ах не появлялся - заказчику на фоне цен на уран МОХ не интересен, а эксплуатационники разумно от него держатся подальше - лишний геморрой при обращении с топливом, даже со свежим. В ВВЭР-440 частично "заходит" "второй передел (регенерированный уран), но только в наших пока. Вот подорожает уран, в зонах ВВЭР появятся и МОХ-кассеты. -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
17.3.2019, 20:44
Сообщение
#587
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Только вот это: http://atominfo.ru/newso/v0492.htm В рамках СОУП на самых первых этапах рассматривался вариант делать для Балаковки MOX-топливо с оружейным плутонием. P.S. Про это alex_bykov уже написал. А в промышленных масштабах использование уран-плутониевого топлива для легководных реакторов поставлено во Франции. |
|
|
17.3.2019, 21:01
Сообщение
#588
|
|
Новичок Группа: Novices Сообщений: 94 Регистрация: 1.2.2018 Пользователь №: 34 589 |
Три кассеты с РЕМИКС-топливом стоят в реакторе третьего блока Балаковской АЭС с 2016 года - по 6 твэлов в каждой.
|
|
|
17.3.2019, 21:04
Сообщение
#589
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
К слову, что с графитом? Графит, конечно, хуже обеих вод как замедлитель. Но есть ещё и вопросы технологии. Оговорка. Всё ниженаписанное касается первых лет, когда шла гонка за бомбой. На графитовых реакторах были козлы, убираемые вручную. В добровольно-принудительном порядке. Возражаешь - станешь забайкальским комсомольцем (шутка про "Абрамзон - Абрам в зоне", как говорят ветераны, не шутка). "Сибиряки", переводившиеся к нам в Обнинск, имели в личных делах записи о сотнях рентген. Но всё же - козлы можно было убрать, и реакторы работали. А вот тяжеловодники наши текли, и утекала дорогостоящая и малодоступная тяжёлая вода (!!), восполнять потери которой нам было сложно. А далее заработал закон инерции. Выбранная на первых порах графитовая технология доводилась, и искать добра от добра попросту не стали. |
|
|
17.3.2019, 21:50
Сообщение
#590
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
Графит, конечно, хуже обеих вод как замедлитель. Ничего подобного ! Ферми сделал первый реактор на графите и природном уране, а если попробовать на простой воде, то . . . не выйдет Поэтому графит хуже, чем "один из вод" . . . Эффективность замедлителя определяется: коэффициентом замедления, который равен: D20 - 1900; C- 170; Be - 125 H20 - 61. |
|
|
17.3.2019, 22:02
Сообщение
#591
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
Скорость "горения" ядерного топлива соизмерима со скоростью диффузии некоторых матрицах. Рассматривался ли кем-нибудь и когда-нибудь реактор с "полужидким" топливом, с твёрдым топливом с высокой мобильностью ионов? Где перераспределение делящихся материалов и осколков осуществлось бы за счёт диффузии? Посмотрим куда летят эти ионы, который образовались после деления . . . и сколько они живут ! В простом UO2 - осколки-ионы летят максимум на 10 мкм, наиболее вероятно до 6 мкм ! (в других топливах, аналогично). и на этом пути они перестают быть ионами (осколками остаются! ), потому как именно за счет того, что в начале полета ( после деления) заряды осколков (~20-30) е, велики радиационные потери, которые осколок-ион и тормозят быстро - точно цифру не скажу, но много меньше 1 мкс ! Осколки из таблетки - "не выходят", поэтому топливная матрица и есть первый барьер на пути осколков в окружающую среду. |
|
|
17.3.2019, 22:28
Сообщение
#592
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Ничего подобного ! Вот же цепкий-то какой! Да не забыл я ещё, не забыл про этот комплекс. Да, по коэффициенту замедления он лучше лёгкой воды. Но я имел в виду всё-таки сравнение по потерям энергии в акте рассеяния. Тут, увы, графит будет хуже и водорода, и дейтерия. |
|
|
17.3.2019, 22:38
Сообщение
#593
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
Вот же цепкий-то какой! Да не забыл я ещё, не забыл про этот комплекс. Да, по коэффициенту замедления он лучше лёгкой воды. Но я имел в виду всё-таки сравнение по потерям энергии в акте рассеяния. Тут, увы, графит будет хуже и водорода, и дейтерия. Ага ! По такому показателю даже 10В лучше 11В, и тем более лучше 12С ! У А.Райкина было: . . . к карманам претензии - есть? - Нет ! к пуговицам - есть? - Нет ! . . . а костюмчик - корявенький ! |
|
|
17.3.2019, 22:44
Сообщение
#594
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Ну что тут поделаешь? Ведь к пуговицам претензий и в самом деле нет
|
|
|
18.3.2019, 8:13
Сообщение
#595
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 211 Регистрация: 24.8.2016 Пользователь №: 34 367 |
Ну что тут поделаешь? Ведь к пуговицам претензий и в самом деле нет Тогда очень интересный вопрос - а малые (типа АСММ) реакторы на тяжелой воде получаются лучше будут, чем графитовые? Тем более, что воды для аварийного расхолаживания должно хватить и для работы в режиме естественной циркуляции (если я правильно понял). То почему тогда лезут на графит? Иди все дело в герметичности труб при транспортировке??? |
|
|
18.3.2019, 9:36
Сообщение
#596
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
|
|
|
18.3.2019, 9:41
Сообщение
#597
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Потому что все лезут не на графит, а на свою идею. Каждый на свою. С расчётом, что именно его идея выстрелит. Я говорил об этом в другой теме. Сейчас десятки небольших компаний по всему буржуйскому миру выпасают по своей идее каждая. Расчёт - что одна или несколько технологий скоро прорвутся и создадут основу того, что в MIT называют "Атомная энергия 2.0". Соответственно, компании собираются выбирать идеи, отличающиеся от идей других компаний. Так что найдётся всё - и графит, и не графит, и D2O и прочая и прочая. |
|
|
18.3.2019, 10:09
Сообщение
#598
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 900 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
И последнее. Тяжёлая вода - это всё ещё вода, а от воды всеми способами многие хотят в следующем поколении уйти. Потому что, например, давление и т.п. - внутренние опасности. Поэтому проектов малых реакторов с D2O не так много, как с другими материалами.
|
|
|
18.3.2019, 15:40
Сообщение
#599
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 444 Регистрация: 8.4.2010 Пользователь №: 5 621 |
Тогда очень интересный вопрос - а малые (типа АСММ) реакторы на тяжелой воде получаются лучше будут, чем графитовые? Тем более, что воды для аварийного расхолаживания должно хватить и для работы в режиме естественной циркуляции (если я правильно понял). То почему тогда лезут на графит? Иди все дело в герметичности труб при транспортировке??? кап.затраты на тяжелую воду довольно велики (порядка $1К за литр конечная цена) |
|
|
18.3.2019, 15:46
Сообщение
#600
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 444 Регистрация: 8.4.2010 Пользователь №: 5 621 |
|
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 28.4.2024, 5:36 |