Толерантное топливо, Вынос из Российских ТВС Опции

[barvi7]

Для обкатки концепций - придумали "АЭС на резинке " !

[LAV48]

Если есть решение по "что", "как" тут можно придумать. Каналы можно изготавливать отдельно и запрессовывать в таблетку до её запекания. Можно тянуть из металла - урана-238, сделали трубку, покрыли изнутри тонким слоем металла, будущего теплоносителя, прокатили и вытянули полую "проволоку" до требуемых сечений... Вполне технологично, никакого космоса и нанотехнологий.

Технологически это решаемо, если концептуально годно.

Если концептуально негодно, то, конечно, нерешаемо: "неуловимый Джо".

Проблема в том, что таблетка круглая, и тепло надо передавать от центра к периферии, т.е. нельзя обеспечить равномерности распределения каналов.
К тому же, микроканалы хороши при циркуляции теплоносителя, но не при устройстве двухфазных систем. Как сделать трубку диаметром в десятые доли мм я представляю, но как обеспечить эффективность работоспособности такой ТТ - нет. Гораздо проще сразу уйти от керамики к металлу.

Сообщение отредактировал LAV48 - 20.12.2019, 12:26

[Pakman]

Проблема в том, что таблетка круглая [...]

А ТВС - квадратная.

[www]

Поясните кто может, п-та: что, спектр нейтронов меняестся? Ибо ето предложение как-то конфликтует с последующим абзацем в той же статье.

"С реактивностными эффектами дело обстоит сложнее. Так, веса стержней СУЗ и борной кислоты в первом контуре при переходе на ThN-UN топливо уменьшатся, так что
потребуются изменения в системе управления и защиты реактора - например, придётся увеличить число стержней СУЗ"

"Правда, и избыточная реактивность, которую необходимо компенсировать, также снизится..."

http://atominfo.ru/newsz/a0877.htm

[AtomInfo.Ru]

Сначала из текста статьи.

Soluble boron worth for the nitride fuels was found to be less negative than the UO2 case
and was outside the AP1000 limits.

Бор менее отрицательный, чем для варианта с UO2.

Control rod worth was also found to be less for UN and the ThN-UN mixtures

СУЗы также легче.

Although the reduced control rod worth may partially be compensated for by less excess reactivity

Избыточная реактивность меньше.

[AtomInfo.Ru]

Это были фразы из выводов.
Теперь посмотрим, что у них за графики.

[www]

Спасибо, к переводу статьи претензий нет, все правильно.

Просто задумался, почему если нитридное топливо применяется, то еффективность борной кислоты падает.

ПС: я так понимаю, они так же как и в случае с UO2, расчеты ведут с обогащ бором-10. Absorption crosssection что ли перестает быть в регионе махимума...

[AtomInfo.Ru]

Тоже надеялся, что всё правильно с выводами в обзоре. Но оригинальные тексты пусть тоже будут.

Ниже спектры в тепловой области.


Завтра дальше посмотрю по тексту, что там ещё на этот счёт. Сейчас не успею уже.

[AtomInfo.Ru]

ПС: я так понимаю, они так же как и в случае с UO2, расчеты ведут с обогащ бором-10.

А вот не факт!

В статье как-то мутно про бор, но есть такой вывод:
In their analysis of a Th-MOX-fueled PWR core, Fridman and Kliem (2011) also predicted a reduced boron worth
and control rod worth in the Th-based fuels compared to a UO2 baseline.
They addressed this problem by suggesting that the soluble boron be enriched to 40% 10B...

Из чего можем предположить, что бор у них в расчётах для статьи был природным.

На графиках они просто указывают Boron coefficient (pcm/ppm).

[AtomInfo.Ru]

До кучи.

Бор.

[AtomInfo.Ru]

СУЗы.

[AtomInfo.Ru]

По итогам испытаний в Штатах.

Therefore, the addition of SiC additive seems to bring little improvement to the fuel performance at the tested power range.

К диоксиду урана добавляли SiC.

[Pakman]

Карбид кремния. Используется [ бла бла бла] для имитирующих алмаз вставок в ювелирные украшения. Твэлы со стразиками.

[nuc]

Карбид кремния. Используется [ бла бла бла] для имитирующих алмаз вставок в ювелирные украшения. Твэлы со стразиками.

Была даже целая статья про его использование в отражателях

[pappadeux]

тут оя топливо просветили на источнике синхротронного излучению, много красивостей

https://www.purdue.edu/newsroom/releases/20...clear-fuel.html

[AtomInfo.Ru]

Ближе к теме ветки. Из свежего (октябрь 2020) обзора NRC.
https://www.nrc.gov/docs/ML2028/ML20287A477.pdf
Про хромированные оболочки.
========

The coping time to start of core damage and hydrogen generation was also evaluated for Cr-coated Zr cladding using RELAP5-3D code [88 - 89].
The small LOCA scenarios for a generic Westinghouse PWR were simulated with eight subvariants depending on the ECCS and other systems [88];
the average gain in coping time is about 4 minutes for Cr-coated Zr cladding compared to uncoated Zr cladding and the average hydrogen production at the time of core damage with Cr-coated cladding was 36.9% of that with uncoated Zircaloy.

In comparison, the simulated average gain in coping time, for ten SBO scenarios for a generic Westinghouse PWR, is 7 minutes for Cr-coated (20 µm) Zr cladding compared to uncoated Zr cladding, and average total hydrogen generation production at the start of core damage with Cr-coated cladding was about 10% of that with uncoated Zircaloy [89].

про BWR опустим, там позорная 1 минута выигрыша

In summary, the simulations performed for DBAs (SBO, SBLOCA and LBLOCA) up to the time of start of core damage using various codes showed some benefit in terms of start of core damage and cladding oxidation.

The introduction of Cr-coated cladding results in only marginal increases of coping time, but Cr-coated cladding showed improved performance in the reduction of hydrogen generation at the time of core damage.

[AtomInfo.Ru]

Иными словами, для топлива с оболочками, покрытыми хромом (единственное отличие от стандартного) повреждение активной зоны начнётся примерно тогда же (сдвиг вправо на несколько минут), когда и для стандартного.

Основной выигрыш - на момент начала повреждения топлива генерация водорода будет существенно (в разы или на порядок) меньше.
Меньше, но на момент.
А что будет дальше, в отчёте NRC не рассматривали.

[nuc]

Просветите "серого". Я к топливу всегда относился так: загрузил-поработал-разгрузил-отправил на хранение. Хотя в силу оба-разования и опыта конечно кое с чем знаком. Даже имею перед топливом личные заслуги (загранишный патент на метод консервации и лечения оболочек ОЯТ). В Штатах сейчас огромные надежды возлагают на ATF и TRICO, но... дьявол в мелочах. Как мы видим, не больно-то оно и ATF. Выйгрыша практически нет, а значит, все-таки надежды на отвод тепла и системы охлаждения зоны. TRICO вообще непонятная фигня, ну да, не разлетятся продукты деления, но при температуре в 1800оС зона все равно разрушится. То есть снова, системы реактора и ППУ выходят на первое место... Тогда зачем городить огород? Может системами ЯР заняться? Контейментом и его системами? В принципе корабельные установки все это решают. Я давний сторонник металлического и плотного топлива. По моему оно куда дешевле и проще, чем все новомодные изыски. Но конечно дороже UO2. А трубки в топливо пихать, это уж совсем. Вон приятель мой имеет отдельный грант на долгие годы. Меняет теплопроводность оксида урана на фотонном уровне.

[AtomInfo.Ru]

Как мы видим, не больно-то оно и ATF.

Первые разработки - так и есть. Там явно было взято то, что можно быстро склепать - в частности, покрыть твэлы хромом.
В будущем, если тему не прикроют, теоретически возможен выход на принципиально новые топлива - например, U3Si2. Там выигрыш ожидается больший.

[AtomInfo.Ru]

Тогда зачем городить огород?

Так всё просто.
Our direction from Congress originated in the Senate Appropriations Committee report accompanying the fiscal year 2012 Energy and Water Development Appropriation Bill.
Конгресс США после Фукусимы выписал деньги на программу ATF (10-year time frame).
Коли дают, так почему бы не воспользоваться?

А за американцами побежали все остальные.
Логика забега обсуждалась ранее в ветке. Если у американцев будет ATF, то заказчики могут начать требовать ATF от всех остальных поставщиков топлива (или, как минимум, добиваться снижения цены так-как-не-ATF-топливо-более-опасно).