MOX в легководниках Опции

[AtomInfo.Ru]

Интересные японские цифры по стоимости MOX-топлива.
http://atominfo.ru/newsk/r0328.htm

1 MOX-кассета стоит 7,8 млн долларов.
1 UO2-кассета стоит 0,865 млн долларов.

Разница в 9 раз.

[AtomInfo.Ru]

Вообще прежде чем говорить о MOX в LWR, стоит вспомнить, откуда тема взялась.

Никакого великого открытия в том факте, что вместо урана в топливо можно засунуть плутоний, нет.

Простейший поиск по базе INIS сразу даёт МАГАТЭшный сборник 1962 года. А там:

While the basic concept of a fast breeder reactor is attractive, the present economic advantages of that type are not so clear-cut as to exclude other uses of plutonium. In particular, the possible use of plutonium in thermal reactors,
possibly in the same reactors in which it was produced, has received considerable attention.

Such fuelling schemes have come to be known by the general term of Plutonium Recycle.

Разве что сокращение MOX тогда ещё не использовали.
Возможно, что более тщательный поиск даст и ещё более ранние ссылки.

Тем не менее, практически тему MOX в LWR развивают только французы. Развивают грамотно и хорошо, но почему они за неё взялись?

У французов произошёл несчастный случай. Они спокойно готовились к замыканию цикла с быстрыми реакторами, построили Суперфеникс, развили топливную базу (переработку и MOX).
И тут внезапно к власти прислонились зелёные, и Суперфеникс был закрыт. Печальная история этого реактора описана хорошо, есть даже у нас на сайте.

Тогда французы, чтобы не потерять всё вложенное в топливный цикл, перенастроили его на PWR. И называли это временной мерой - поработаем, поживём, дождёмся, когда политики сменят гнев на милость, и вернёмся к нормальному циклу с БН.
Но нет ничего более постоянного, чем временное.

Короче говоря, промышленное применение MOX в легководниках во Франции появилось в результате форс-мажора политического характера и не было стратегическим выбором с самого начала.

[Alx]

Тем не менее, практически тему MOX в LWR развивают только французы.

Картина, складывающаяся по РФ из информации в приведенных мной выше ссылках, несколько похожа на начальный этап описанного Вами технического пути, который прошли французы.

[AtomInfo.Ru]

Картина, складывающаяся по РФ из информации в приведенных мной выше ссылках, несколько похожа на начальный этап описанного Вами технического пути, который прошли французы.

Некая аналогия прослеживается, да.
Тем более, что с новыми быстрыми после БН-800 нет никакой ясности.

И тем более такой ещё момент. Если и когда доведут нитрид до внедрения, MOX-овые производства окажутся в подвешенном состоянии. Им будет грозить закрытие, а людям увольнение. Так что вариант перенастройки MOX на ВВЭР в этом случае может быть спасением.

Сейчас, кстати, нечто аналогичное происходит с вибротопливом. Вроде бы от него и пытаются отказаться, но это означает, что сотни три человек в Мелекесе потеряют работу. Молчу уж о сделанных в вибро инвестициях. И возникает вопрос "Что выбрать?" Поддерживать две технологии производства или закрыть одну с социальными потерями?

[VBVB]

Тем более, что с новыми быстрыми после БН-800 нет никакой ясности.

Это явно ненормальная ситуация брать столь длительную паузу в проектировании и строительстве быстрых реакторов, которые нужну уже практически завтра-послезавтра.
К сожалению есть ощущение, что адамовцы с суетой с БРЕСТом гораздо больше вреда приносят, чем предполагаемой пользы.
Если бы не бредовая конкуренция совершенно бумажного БРЕСТа и более реального к постройке БН-1200 по наличию проверенных и отработанных технологий, то вполне можно было бы запланировать и ожидать к 2030 окончания строительства пары БН-1200.
А так просто распыление/растаскивание ограниченнных финансовых ресурсов в направлении быстровиков идет.

Сейчас, кстати, нечто аналогичное происходит с вибротопливом. Вроде бы от него и пытаются отказаться, но это означает, что сотни три человек в Мелекесе потеряют работу. Молчу уж о сделанных в вибро инвестициях. И возникает вопрос "Что выбрать?" Поддерживать две технологии производства или закрыть одну с социальными потерями?

Сугубо IMHO, вибротопливо для БНа конечно уступает по характеристикам надежности и теплофизическим характеристикам, чем керамическое. Но для ВВЭРов, где не требуется столь высокие уровни выгорания и теплонапряженность как для БН-800, вибротопливо вполне может быть пригодным.
Учитывая заметно большую простоту производства и более низкую стоимость вибро-МОХа, прекращение работ в этом направлении сродни очевидной ошибке или целенаправленному вредительству.

[AtomInfo.Ru]

VBVB,

Вы на регулярной основе затрагиваете темы, каждая из которых достойна длинных простыней

Если бы не бредовая конкуренция совершенно бумажного БРЕСТа и более реального к постройке БН-1200

Ну почему же? Она не бредовая. Она не бредовая, если вспомнить контекст, в котором она сформировалась.

БРЕСТ и БН-1200 конкурируют за право стать одним из основных аппаратов в крупномасштабной атомной энергетике - той самой, в которой мощности считаются сотнями гигаватт.
То есть, их конкуренция сравнима с марафоном, и то, что БН на первых километрах вырвался вперёд, для окончательной победы не значит ровным счётом ничего.
Да и преимущество. имеющееся у БН-1200, не столь велико, как кажется - в нём много изменений по сравнению с БН-800, что откидывает 1200 назад по шкале бумажности.

Более того, конкурируют не просто БРЕСТ и БН-1200, а БРЕСТ/нитрид и БН-1200/нитрид. Новое топливо ещё более нивелирует разницу в стартовых позициях двух проектов.

Надо ли вообще устраивать подобную конкуренцию? Скорее да.

Как неоднократно сказано, сейчас мы имеем парадокс, известный из учебников III курса:
1. В быстрых реакторах нежелательно использовать изотопы с лёгкими атомными весами, так как они смягчают спектр.
2. В быстрых реакторах БН широко используется изотоп с лёгким атомным весом натрий-23.

Выбор в пользу натрия, сделанный в окончательном виде на стыке 50-60-ых годов (см. таблицу в тексте), был обоснован, причины его неоднократно описаны и истолкованы.
Сводятся они, если быть краткими, к одному факту - при том состоянии технологии только натрий позволял выиграть спринтерский забег в состязании двух социально-экономических систем. Неважно, что забег отменили - если бы он состоялся, натрий объективно был бы фаворитом.

Но значит ли это, что мы теперь обязаны вечно зависеть от размеров лошадиной задницы в Древнем Риме временного научно-технологического компромисса, допущенного в разгар холодной войны? Нет, конечно, не должны.
Парадокс с натрием в БН когда-то должен исчезнуть, и выбор свинца вместо натрия станет наиболее естественным с точки зрения таблицы Менделеева.

Бумажен ли сейчас БРЕСТ? Да, как и любой другой ТЖМТ-проект. Но единственный путь устранить этот недостаток - довести проект до железа. И разумно при этом сравнивать его с натрием, как технологией предыдущей стадии развития.

Так что в этом плане всё чисто и выдерживает критику.

Проблемы начинаются даже не столько при расстановке приоритетов, сколько при взгляде на заполняемость шкалы бумажности российской атомной энергетики.

Фактически на этой условной шкале мы имеем ненулевые значения только на двух крайних точках.
Слева, близко к нулю бумажности расположен ВВЭР/UO2, справа - нитрид/(БРЕСТ, БН-1200). А между ними почти идеальная пустота.
Нитридные реакторы, несомненно, заполнят пустоту со временем, да только вот "со временем" означает в данном случае десятилетия.

Именно на этот дисбаланс и обращают внимание люди, называющие себя "ядерными консерваторами".

Предлагаемые способы устранения дисбаланса различны.

Мне ближе к сердцу идея о малой серии БН-800/MOX, что позволит за разумные времена впервые в мире осуществить замкнутый топливный цикл с быстрыми реакторами (в промышленных масштабах!!) и решить практическую задачу по прекращению накопления на складах ОЯТ ВВЭР.
Но надо честно признать, что уровень владения Россией натриевой технологии был переоценён - действительно, не Россия строила и пускала БНы в прошлом, а Советский Союз.
Образовавшаяся пауза после пуска БН-800 привела к потере доли накопленного опыта - в основном, в части т.н. "мелких технологических проблем", о которых вечно забывают аналитики, занятые стратегией. и которые способны замедлить, а то и убить любой проект.
То есть, иными словами, было бы честнее ставить вопрос о малой серии БН-800/MOX только после завершения пуска БН-800 на Белоярке. А ещё честнее - после полного перевода белоярского БН-800 на MOX.
Имею в виду, ставить вопрос всерьёз - с деньгами, площадками и т.п.

Модификация ВВЭР в сторону быстрых реакторов - иной способ заполнения пустоты на шкале бумажности.
Цепочка ВВЭР => ВВЭР-С => СуперВВЭР (?) => ВВЭР-СКД привлекательна тем, что мы остаёмся в рамках легководной технологии и отталкиваемся от исходного варианта с нулевой - или, для пуристов, почти нулевой - бумажностью.
И можем за разумные времена ослабить или вообще побороть многие слабые места технологии ВВЭР. Поднять показатели воспроизводства (в идеале, даже превысить КВ=1), убрать, наконец, из активной зоны цирконий, и т.д. и т.п.
Наиболее слабое место в цепочке - проблема топлива и ОЯТ. Ну и практически полное отсутствие к ней интереса у головных организаций, работы ведутся инициативно и неспешно.

Третий (не последний, но перечисление завершаем, т.к. наконец мы добрались до темы ветки) способ заполнения пустоты - французский опыт, MOX в ВВЭР. Или его разновидности, ответвления и подмножества, как упоминавшиеся недавно на форуме MIX и РЕМИКС.
Главный его плюс - новые реакторы не нужны, достаточно модифицировать под новое топливо старые.
Но в этом его же главный минус. Объём переделок на старых блоках будет внушительный.
Как-то не хочется трогать старые тысячники, пускай они спокойно дослуживают до пенсии.
ВВЭР-1200 оказался промежуточным вариантом. да ещё и тяжело внедряемым.
Разумнее всего будет поставить вопрос о переводе (частичном) на MOX будущего серийного ВВЭР. А это, как известно, ВВЭР-ТОИ, и появится он не ранее Курской станции замещения - то есть, в некоем светлом будущем. Кстати, вопрос о ТОИ/MOX действительно был поставлен, и ТОИ должен уметь работать с MOX изначально, без модификаций.

Вот такие видятся расклады.
Естественно, простыня не полна. За её границами остаются ADSы, ЖСРы, ВТГРы, газотурбинные БНы, СВБРы, ВКи и многие-многие другие проекты, как минимум, часть из которых имеет полное право на жизнь и способна размыть образовавшуюся пустоту на шкале бумажности.