Торий Опции

[alex_bykov]

Попалась на глаза популярная статья по ториевому ЗЯТЦ: http://www.nanonewsnet.ru/articles/2015/to...podvodnye-kamni

[Didro]

Ну вот, и там тоже о преимуществе жидкосолевого варианта.
Все понимают кроме нынешних "руками водителей" отрасли.

[VBVB]

Попалась на глаза популярная статья по ториевому ЗЯТЦ: http://www.nanonewsnet.ru/articles/2015/to...podvodnye-kamni

Почему то при обсуждении как открытого, так замкнутого варианта торий-основанного ЯТЦ упорно утверждается, что не будет наработки минорных актинидов и проблемы с их утилизацией. Однако же в реале так и иначе при использовании тория-232 и его потомка урана-233 в тепловых реакторах будет ощутимой наработка нептуния-236 и нептуния-237. Так же как и плутоний-238 при использовании регенерата урана-233 тоже будет накапливаться ощутимо.
И самое важное, что как сам уран-233 для ЯО вполне подходит, так и смесь 236Np+237Np тоже вполне приемлемая в качестве компонента ЯО.
Не говоря уже о том, что любой реактор даже на торий-урановом топливе позволяет из бросового урана-238 наделать облучением плутоний оружейный.
Т.е. масштабное использование тория в атомной энергетике совсем никак не гарантирует нераспространения делящихся материалов, как часто пишется.

Сообщение отредактировал VBVB - 18.8.2015, 22:16

[VBVB]

Ну вот, и там тоже о преимуществе жидкосолевого варианта.
Все понимают кроме нынешних "руками водителей" отрасли.

Ну кто же будет пилить сук на котором сидится хорошо и привольно?
Технологии жидкосолевиков, если в тираж пойдут могут поломать текущую вымогательскую систему создания и развития атомной энергетике в странах-новичках.
Вот например Турция хочет самодостаточную атомную энергетику и у нее есть запасы урана и тория.
Но создание парка тяжеловодников требует кучи гемора и денег с получением/приобретением тяжелой воды, даже если фабрикацию топлива освоят.
Легководники же требуют наличия обогатительных мощностей или постоянных закупок-поставок ядерного топлива из вне.

А тут вот возьми турки (бразильцы, корейцы, арабы разные) купят один раз партию низкообогащенного топлива для ЖСРа и сам реактор и линию по регенерации облученного топлива впридачу, и начнут его два десятка лет с торием эксплуатировать, ничего больше не покупая за рубежом. Да еще уран-233 периодически на бомбодельческий запас сцеживать.
Такая ситуация явно никому из "ядерной пятерки" не нужна. Американцы в свое время при эксплуатации ЖСРа хорошо поняли и забанили это направление для энергетики.
Ну и делать прототип энергетического ЖСР только для внутреннего потребления в текущих реалиях нашей страны никто точно не будет. ВВЭРы имеющиеся видимо всех удовлетворяют.

Хотя с точки зрения топливопотребления и утилизации ценнейшего урана-235 ВВЭРы и PWRы это ужас, который искоренять надо побыстрее, пока эти реакторы весь доступный по экономике уран-235 за пару-тройку десятилетий не перевели.

[Didro]

Наработка миноров будет, ни куда не уйти.
Просто их на порядок меньше, но проблемы хранения это не снимает.
С жидкосолевым вариантом можно ожидать и дополнительный рост КВ на 0,5-0,8, и еще большее снижение миноров, сведение их образования к "следам".

[Didro]

VBVB
А что скажете на счет возможности ториевого цикла в теплоносителе ВВЭР, и как вариант РБМК?
Кроме всего прочего и рост КВ, и замена выгорающего поглотителя, снизить обогащение при сохранении выгорания, либо повысить его, а также форсирование мощности, тут вполне на ВВЭР-1200 можно до 30%, на РБМК процентов на 5.
Pa233, U233 и прочие более тяжелые убрать не проблема периодическим, 2-3 раза в месяц, пропусканием через насыщенный Th катионит в исполнении с небольшими заменяемыми расходными модулями, с отправкой на переработку после прокачки первого контейнера и "подъемом" остальных, с установкой на конце свежего.
Продукты деления также с периодической заменой частью теплоносителя, который на фильтрацию и обессоливание, в т.ч. пойдет и осмос, концентрат на переработку.

[garry_t]

Торий в ядерной энергетике: плюсы, минусы, подводные камни - на Geektimes.ru интересная статейка

[VBVB]

VBVB
А что скажете на счет возможности ториевого цикла в теплоносителе ВВЭР, и как вариант РБМК?

РБМК очень полезный аппарат для исследования многих малоизученных аспектов ториевого ЯТЦ.
Однако использования солей тория в качестве выгорающего/делящегося поглотителя в РБМК, как мне кажется, не очень удобно.
Скорее более интересно было бы использование разборных многоразовых твэлов для РБМК с жидкосолевым заполнением топливными смесями типа ThF4-UF4-LiF и ThF4-PuF3-LiF.
Изготовление такого топлива крайне просто. Так же как несложна фторидная дистилляция делящихся изотопов (U, Np, Pu).
При грамотной конструкции таких твэлов, можно иметь очень хорошее выгорание "грязного" урана-235 (регенерат от лодочных ЯЭУ и ИРов с высоким содержанием урана-236) и плутония энергетического от тех же РБМК первых кампаний. Наработка урана-233 в жидкосолевых топливных смесях позволит улучшить экономику топливопотребления РБМК и можно продлить их сроки эксплуатации на сниженных уровнях мощности в качестве энергетического реактора-выжигателя с гибким производственным циклом и пристанционной регенерацией жидкотопливной смеси.

Кроме всего прочего и рост КВ, и замена выгорающего поглотителя, снизить обогащение при сохранении выгорания, либо повысить его, а также форсирование мощности, тут вполне на ВВЭР-1200 можно до 30%

Нестандартные идеи у вас, Didro.
Вполне интересный вариант попробовать использовать в качестве выгорающего поглотителя в теплоносителе для ВВЭР-1200 соли ThCl4 или трифлат тория. Замена борирования, экономия нейтронов, увеличение мощности и рост КВ налицо будет. Только проблемы с гидролизом торивой соли, с ВХР теплоносителя и интенсивностью процессов радиолиза, как и увеличении коррозионного повреждения внутрикорпусных устройств и арматуры трубопроводной явно будет.
Кажется мне, что соли тория как выгорающий/делящийся поглотитель скорее для кипящих реакторов подходят,чем для ВВЭРов.

Сообщение отредактировал VBVB - 20.8.2015, 3:09

[Didro]

VBVB
Со всем согласен, и по коррозии тоже размышления приводят что основной вклад даст именно фактор радиолиза, тем более с галогенными солями, которые удобны в обращении.
Но сейчас контроль ВХР не представляет труда, и закисление, в т.ч. добавочное от продуктов деления, вполне можно было-бы регулировать тем же ThO2, разместив в блоке фильтрации.
Хотелось бы в отрасли заметно поднять и экономику и ресурсы, сделать экономический стимул, а не как сейчас все ушло в политику..

alex_bykov, garry_t
Спасибо.

[LAV48]

Торий в ядерной энергетике: плюсы, минусы, подводные камни - на Geektimes.ru интересная статейка

Она же несколькими постами выше

[garry_t]

Она же несколькими постами выше

заметил, но поздно
по моей ссылке в коментариях интересная дисскусия завязалась

[Didro]

VBVB
Касательно действующих блоков, ведь можно не только торивые, но и просто соль с обедненным ураном 238 вводить.
Все увиденные выше плюсы будут, плюс повысится температура закипания теплоносителя, что также даст возможность поднять КПД.

Единственный минус, который пока вижу - это легкость получения оружейного качества материалов из теплоносителя с солями урана или тория.

[asv363]

VBVB
Касательно действующих блоков, ведь можно не только торивые, но и просто соль с обедненным ураном 238 вводить.
Все увиденные выше плюсы будут, плюс повысится температура закипания теплоносителя, что также даст возможность поднять КПД.

Единственный минус, который пока вижу - это легкость получения оружейного качества материалов из теплоносителя с солями урана или тория.

ВХР первого контура для ВВЭР (учитывая возможную коррозию и АОА), каким будет? Водно-растворимые соли урана (без диссоциации при номинальном потоке на зоне), интересно послушать, однако. Взаимодействие с материалами (сплавами) ТВС, ТВЭЛ, обратно.

Сообщение отредактировал asv363 - 22.8.2015, 1:55

[Didro]

asv363
Кроме галогенных, можно рассмотреть сульфатные соли, учитывая наличие в мире с десяток исследовательских реакторов именно на растворе сульфата урана/плутония.
Основной вклад конечно будет вносить именно радиолиз с локальным образованием активных кислых радикалов.
Но это можно свести к минимуму добавлением в блок фильтрации воды контура окисей урана или тория, ну и поддержание содержания актиноидов посредством периодической обработкой, о чем писал выше.

Сообщение отредактировал Didro - 22.8.2015, 14:53

[VBVB]

VBVB
Касательно действующих блоков, ведь можно не только торивые, но и просто соль с обедненным ураном 238 вводить.
Все увиденные выше плюсы будут, плюс повысится температура закипания теплоносителя, что также даст возможность поднять КПД.

А смысл использования урана-238 в качестве выгорающего в теплоносителе легководников делящегося материала?
На выходе будет плутоний с качеством близким к оружейному, так этого добра и так у нас избыток. Эффективную утилизацию плутония отечественного в БНах до сих пор не освоили. Если же выжигать наработанный прямо в теплоносителе без отбора, то будет загрязнение внутренностей РУ высокорадиотоксичным материалом. Это при перегрузке топлива лишние проблемы и фон повышенный у топлива выгружаемого из-за откладывании го...на разного радиотоксичного на поверхности твс/твэлов.

Интересно конечно совместить свойства растворного реактора с гетерогенной компоновкой корпусного легководника, но проблем разных появится гораздо больше, чем возможных плюсов.

Единственный минус, который пока вижу - это легкость получения оружейного качества материалов из теплоносителя с солями урана или тория.

Судя по всему, японцы это уже проделывали не раз...

Сообщение отредактировал VBVB - 22.8.2015, 19:52

[Didro]

А смысл использования урана-238 в качестве выгорающего в теплоносителе легководников делящегося материала?
На выходе будет плутоний с качеством близким к оружейному, так этого добра и так у нас избыток.

С ураном увеличится деление в теплоносителе, выше эффективное увеличение мощности.
И средний КВ поднимется.
Недостатком вот как раз вижу именно простоту наработки оружейных материалов.

Интересно конечно совместить свойства растворного реактора с гетерогенной компоновкой корпусного легководника, но проблем разных появится гораздо больше, чем возможных плюсов.

Да, конечно, всегда какие либо изменения дают и непредсказуемые эффекты, которые приходится решать по факту появления.

Судя по всему, японцы это уже проделывали не раз...

К сожалению не в курсе результатов у японцев, очень интересно было бы ознакомиться с их опытом.

[Kolyanon]

С ураном увеличится деление в теплоносителе, выше эффективное увеличение мощности.
И средний КВ поднимется.
Недостатком вот как раз вижу именно простоту наработки оружейных материалов.
Да, конечно, всегда какие либо изменения дают и непредсказуемые эффекты, которые приходится решать по факту появления.
К сожалению не в курсе результатов у японцев, очень интересно было бы ознакомиться с их опытом.

Торий у японцев НЯП это из ветки про Фукусиму.
Там в выбросах было столько тория, сколько реактор наработать не может.
И наиболее вероятно, что он был в теплоносителе.
А раз в теплоносителе, то японцы баловались получением оружейных материалов. (Иначе зачем его туда добавлять)
За руку конечно никто не ловил, но как бэ факты намекают.

[VBVB]

С ураном увеличится деление в теплоносителе, выше эффективное увеличение мощности.
И средний КВ поднимется.

Это то понятно.
Но если выбирать между наработкой урана-233 (с небольшим количеством урана-232) в теплоносителе с одновременным накоплением осколков деления тория-232 и урана-233 и наработкой плутония оружейного/топливного качества с осколками деления урана-238 и плутониев, то я ратую за ториевые соли. Кроме того, очевидно, что для РФ такие эксперименты с экспериментальной наработкой урана-233 таким образом в теплоносителе проще осуществимы с политической точки зрения, чем вариант где плутоний оружейный в теплоносителе обычного энергетического реактора будет генерится.
Плутония оружейного разной чистоты у нас дохрена, как и ВОУ, поэтому уран-233 полученный в ВВЭРе таким способ качественным оружейный материал не имеет смысла считать. Да и нарабатывать уран-233 таким геморным способом нарушителем режима нераспространения делящихся материалов тоже особого смысла нет. От урана-233 такого невысокого качества (с долей урана-232 около 100-300 ppm) пользы в производстве ядерного оружия мало. Если только экспериментальное устройство короткого времени хранения создать и по быстрому испытать.
А вот если весь мир поймет, что оружейный плутоний в энергетических PWRах и ВВЭРах скрытно через теплоноситель можно до 12-15 кг в год с гигаватника нарабатывать, то это совсем хреновая ситуация. Это может конкретно пошатнуть текущие меры контроля за скрытным производством делящихся материалов в странах-эксплуатантах АЭС.

Раньше такой контроль та же Индия успешно обходила, много лет нарабатывая на тяжеловодниках и BWRах плутоний оружейный и торий, придумывая оправдания разные под разные исследования топливных циклов и разных типов ядерных топлив. Ну ей это дело все таки в итоге простили.
А тут еще все кому захочется начнут вместо бора или лития-7 соли урана-238 в теплоноситель скрытно фигачить и плутоний втихоря сцеживать.

Сообщение отредактировал VBVB - 23.8.2015, 1:32

[Didro]

Но если выбирать между наработкой урана-233 (с небольшим количеством урана-232) в теплоносителе с одновременным накоплением осколков деления тория-232 и урана-233 и наработкой плутония оружейного/топливного качества с осколками деления урана-238 и плутониев, то я ратую за ториевые соли.

Да и само вовлечение в цикл тория с ресурсами в трое больше чем урана, для отрасли имеет существенное значение и перспективы.

[Didro]

Торий у японцев НЯП это из ветки про Фукусиму.
Там в выбросах было столько тория, сколько реактор наработать не может.
И наиболее вероятно, что он был в теплоносителе.
А раз в теплоносителе, то японцы баловались получением оружейных материалов. (Иначе зачем его туда добавлять)
За руку конечно никто не ловил, но как бэ факты намекают.

То что они скрытно работали по бомбе, вроде как даже их друзья из штатов неоднократно делали намеки, и собственно поэтому всегда высказывались против сдерживали строительство у них завода по переработке, и быстровика "мондзю", стройкой которого они всегда мотивировали нужность им переработки.