АЭС Фукусима, Ветка с жёсткой модерацией Опции

[renegade1951]

с этими данными явно не на этот форум))) вернее, не в эту тему.)

Здесь только про котов, слонов, клизьмы, призьмы и реактор...,

А за "любимый лунный трактор фельдшер вырвет провода" , так что будьте крайне осторожны, помните, сапёр ошибается один раз.

[Neptun]

eNeR

Видео: http://www.youtube.com/watch?v=nDlLIqb5q6M...player_embedded

наши бы люди в количестве 4-х человек , мигом бы подняли эту решетку (или что там на первых кадрах видео) и мухой бегом унесли бы ...

[VBVB]

Как полный ноль в нейтронной физике, но всё же, вопрос: что лучше послужит отражателем нейтронов бетон или солевая корка (морскую воду качали весьма продолжительно)?

Бетон пропитанный водой более лучший нейтронный отражатель чем хлоридно-сульфатно-боратная солевая корка в кориуме.

[VBVB]

Волшебный порошок

http://www.gizmag.com/radioactive-clean-up...bent-qut/20353/

The new absorbent, which was developed by a QUT research team led by Professor Huai-Yong Zhu working in collaboration with the Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) and Pennsylvania State University, uses titanate nanofiber and nanotube technology. Unlike current clean-up methods, such as a layered clays and zeolites, the new material is able to efficiently lock in deadly radioactive material from contaminated water and the used absorbents can then be safely disposed of without the risk of leakage - even if the material were to become wet.

Петрик теперь работает под именем Huai-Yong Zhu, молодец!

Зря так про титановые нановолокна и углеродные нанотрубки. У этих вещей избирательность к сорбции цезия, стронция и ряда актиноидов крайне высокая. Как правда и стоимость самих сорбентов на основе такой композитной нанотехнологии.

[LAV48]

Бетон пропитанный водой более лучший нейтронный отражатель чем хлоридно-сульфатно-боратная солевая корка в кориуме.

Так вот откуда у них взаимная любовь

[barvi7]

По кругу ходим. Говорил уже - нет, не будет. В гомогенном расположении топлива обогащение для создания критичности требуется более 5% по урану-235. Такое обогащение в атомной энергетике не применяется. В том числе, и по этой причине. Если бы вместо Фукусимы аварию терпел бы какой-нибудь японский Энский объект, тогда вариант можно было бы рассматривать.

Критичность на Фукусиме можно создавать только с учётом эффектов гетерогенности. По-русски: лежат две кучки кориума, никого не трогают, и вдруг их заливают водой и у них образуется связь по тепловым нейтронам...

Доступна и другая информация по поводу возможности СЦР.
Ранее при обсуждении BWR, была ссылка на Учебник под редакцией Бать, где указано, что критичночть достигается в широком диапазоне водо-уранового соотношения от ~ 1,5 до 4.
При этом для гетерогенной решетки минимальное обогащение порядка 1,5 %.
Кто имеет доступ к программам расчета типа SCALE -это можно посчитать.
В лекциях проф. Бекман И.Н. (МГУ) есть ссылка на табличку по достижению критичности для гомогенной смеси двуокиси урана и воды
привожу фрагмент:
обогащение % - - Критмасса , кг - - крит объем, л
95 - - - - - - - 0,79 - - - - - - - 4,5
20 - - - - - - - 4,9 - - - - - - - 10,2
10 - - - - - - - 11,7 - - - - - - - 14,5
5 - - - - - - - 32,5 - - - - - - - 24,5
3 - - - - - - - 88 - - - - - - - 45

Так что с критичностью все в порядке. Иначе не было бы ВОПРОСОВ при обосновании подкритичности сухих хранилищ ОЯТ при их заполнении водой.
А в ОЯТ остаточное обогащение ~ 1 %.
О состоянии топлива (ТВС) можно судить по состоянию части топлива на ЧАЭС и на TMI, а также на стенде по отмывке ТВС на Пакш в 2003 году (тоже обсуждалось в этой ветке).
Так во всех авариях сохранились участки активной зоны (или устройства Пакш), где части ТВС сохранили свою геометрию полностью.
Поэтому на Фукушиме могут быть зоны с расплавленным (гомогенным) топливом, и участки с полность сохраненной гетерогенной структурой (ТВС).
В одном из "плохих" сценариев (многие уже упоминали) СУЗы и за их расположения (ввод снизу) и более низкой температуры плавления, чем у топлива - могли "утечь" из реактора и СЦРам ничего не мешает, кроме геометрии и "грязи" от морской воды.

Аналогичные сценарии обсуждались и для БВ, где при длительном обезваживании, особенно в БВ-4 - куда выгружена еще не полностью выгоревшая зона, поглощающие стержни могли тоже оплавиться по указанным выше причинам.

[инженер_Гарин]

да и блок в принципе почти не поврежден, так подкрасить немного и можно пускать.

А по какой такой причине, стесняюсь спросить, активная зона цела?

Вот постом выше пиведена возможная причина с которой я вполне согласен

[beemaster]

Анализ геофизической обстановки в Японии показывает ее приближение к критической отметке. Угроза мощного землетрясения резко возросла. Одним из факторов ее усиления явилась сильная магнитная буря 1 ноября. Один из сейсмомагнитных меридианов в результате бури накрыл в том числе и Японию.

Другие аномально сработавшие признаки приведены на композите Приложения 1. Их наибольшая проявленность отмечается с 29 октября.

Выявленные на космоснимках со спутников Метеор-М (МСУ-МР), Terra (Modis), Aqua (Modis) и др. 19 октября 2011 облачные сейсмотектонические индикаторы (Приложения 2,3) указывают на возможность мощного землетрясения.

Наши опасения и некоторые геофизические данные были переданы японским коллегам-геофизикам. Этот жест был воспринят ими с пониманием и готовностью к сотрудничеству.Научный центр оперативного мониторинга земли

[AtomInfo.Ru]

Barvi7,

как говорил царь Соломон, "и ты прав".

Давайте просуммируем.

У Дубовского по сути бомба. Критмасса шара из урана. Вывод (экспериментальный) - критичности при обогащении 5% не будет. Реализация на Фукусиме - "кориум свернулся в шар и лежит" (тот самый сферический кориум, с которого началось обсуждение).

У Бекмана (формально, Бекман писал монографию по урану, а не учебник по физике реакторов, но данные там вполне правдоподобные) приводятся данные по раствору урана в воде. Критичность будет. Но как реализовать этот сценарий на Фукусиме? Уточню, что он означает на практике "кориум вновь расплавился и в жидком виде гомогенно размешался с водой". В первые дни это было бы вероятно, но сейчас? Сомнительно.

Пакш - твэлы частично сохранили форму. Думаю, ликвидаторы были бы этому рады. Но авария на Пакше, хоть и шла около 10 часов, приключилась в бассейне выдержки, а не в активной зоне. Мощности не те. У венгров топливо просто не успело до конца расплавиться. У японцев, скорее всего, увы не так.

С замечанием про гетерогенность я и не спорю. Если что-то с критичностью на Фукусиме случится, то будет это благодаря эффектам гетерогенности. А кориум, лежащий толстой кучкой или тонким слоем, опасности не представляет. Вопрос - как эту самую гетерогенность нужным образом создать?

P.S. SCALE нет, но имею WIMS/D-4/WIMKAL

[VBVB]

Давайте просуммируем.

У Дубовского по сути бомба. Критмасса шара из урана. Вывод (экспериментальный) - критичности при обогащении 5% не будет. Реализация на Фукусиме - "кориум свернулся в шар и лежит" (тот самый сферический кориум, с которого началось обсуждение).

У Бекмана (формально, Бекман писал монографию по урану, а не учебник по физике реакторов, но данные там вполне правдоподобные) приводятся данные по раствору урана в воде. Критичность будет. Но как реализовать этот сценарий на Фукусиме? Уточню, что он означает на практике "кориум вновь расплавился и в жидком виде гомогенно размешался с водой". В первые дни это было бы вероятно, но сейчас? Сомнительно.

Пакш - твэлы частично сохранили форму. Думаю, ликвидаторы были бы этому рады. Но авария на Пакше, хоть и шла около 10 часов, приключилась в бассейне выдержки, а не в активной зоне. Мощности не те. У венгров топливо просто не успело до конца расплавиться. У японцев, скорее всего, увы не так.

Возможен еще вполне реальный вариант. Выщелачивания кориума хлоридно-сульфатной компонентой залитой и упаренной морской воды, выход выщелоченного раствора смеси хлоридов, гидросохлоридов и гидроксокарбонатов делящихся изотопов актинидов (на примере хлоридов составы - UO2Cl2, UO2(OH)Cl, Pu(OH)Cl3, AmCl3 и Am(OH)Cl2, CmCl3 и Cm(OH)Cl2) из негерметичного корпуса в контейнмент, далее дифузионно-комплексообразущее фракционирование элементов в бетоне контейнмента. Даже без фракционирования элементов, для растворов в ограниченной геометрии бетонных пор, пропитанных отражателем-замедлителем водой и с включением отражателя стали-арматуры необходимые для СЦР критмассы невелики (исходя из разных литературных сведений для галогенидных водных растворов критмассы составляют 7-8 кг для U-235 с обогащением 2%, и пара сотен-десятки граммов для других актинидов типа плутония-америция-кюрия). Во втором реакторе остаточное содержание U-235 порядка 1,6-1,7% (приблизительно исходя из ориентировочного знания времени топливной компании). Данных для уранил-хлорида по руками нет, но для UO2F2 критическая содержание U-235, ниже которого при неограниченной массе в водном растворе СЦР невозможна равна 1,45-1,48% [Hugh K. Clark. Subcritical Limits for Uranium-235 Systems. // NUCLEARS CIENCE AND ENGINEERING, 1982, Vol. 8, 1, P. 351-378]. Исходя из этого необходимая для СЦР в водном растворе масса хлоридной соли уранила в водном растворе с водным отражателем должна составлять 10-11 кг. Вполне возможная цифра.
Т.е. на мой взгляд, СЦР во втором реакторе может протекать за счет коррозии кориума хлоридно-сульфатными солями ранее залитой в большом количестве морской воды и дальнейшего вымывания актинидов в бетон, где и возможно выполнения ряда условий для вспышек СЦР. Получаем Фукусимский импульсный мини-реактор Окловского типа.

Сообщение отредактировал VBVB - 8.11.2011, 14:37

[LAV48]

Возможен еще вполне реальный вариант. Выщелачивания кориума хлоридно-сульфатной компонентой залитой и упаренной морской воды, выход выщелоченного раствора смеси хлоридов, гидросохлоридов и гидроксокарбонатов делящихся изотопов актинидов (на примере хлоридов составы - UO2Cl2, UO2(OH)Cl, Pu(OH)Cl3, AmCl3 и Am(OH)Cl2, CmCl3 и Cm(OH)Cl2) из негерметичного корпуса в контейнмент, далее дифузионно-комплексообразущее фракционирование элементов в бетоне контейнмента. Даже без фракционирования элементов, для растворов в ограниченной геометрии бетонных пор, пропитанных отражателем-замедлителем водой и с включением отражателя стали-арматуры необходимые для СЦР критмассы невелики (исходя из разных литературных сведений для галогенидных водных растворов критмассы составляют 7-8 кг для U-235 с обогащением 2%, и пара сотен-десятки граммов для других актинидов типа плутония-америция-кюрия). Во втором реакторе остаточное содержание U-235 порядка 1,6-1,7% (приблизительно исходя из ориентировочного знания времени топливной компании). Данных для уранил-хлорида по руками нет, но для UO2F2 критическая содержание U-235, ниже которого при неограниченной массе в водном растворе СЦР невозможна равна 1,45-1,48% [Hugh K. Clark. Subcritical Limits for Uranium-235 Systems. // NUCLEARS CIENCE AND ENGINEERING, 1982, Vol. 8, 1, P. 351-378]. Исходя из этого необходимая для СЦР в водном растворе масса хлоридной соли уранила в водном растворе с водным отражателем должна составлять 10-11 кг. Вполне возможная цифра.
Т.е. на мой взгляд, СЦР во втором реакторе может протекать за счет коррозии кориума хлоридно-сульфатными солями ранее залитой в большом количестве морской воды и дальнейшего вымывания актинидов в бетон, где и возможно выполнения ряда условий для вспышек СЦР. Получаем Фукусимский импульсный мини-реактор Окловского типа.

Причём мощность такого "реактора" будет соизмерима с общей мощностью остаточного тепловыделения, т.е. не заметна по показаниям имеющихся температурных датчиков.

[Pakman]

исходя из разных литературных сведений для галогенидных водных растворов критмассы составляют 7-8 кг для U-235 с обогащением 2%

В тяжёлой воде, что ли?

[VBVB]

В тяжёлой воде, что ли?

Подразумевалась обычная вода.
На Токайском заводе в Японии при известном случае СЦР работали, если не ошибаюсь, с 16.5 кг 19%по U-235 нитратом уранила (у него за счет эффективного поглощения нейтронов азотом в два раза более высокая критмасса соли по сравнению с галогенидами) в емкости оптимизированной под невозникновение СЦР (завод специализированный-радиохимический) и общим объемом раствора порядка 40 литров. Так это количество было более чем восьмикратно превышенным над безопасно допустимым количеством делящегося материала такой кондиции.
Вообще для различных химических соединений урана предельные значения содержания U-235, ниже которого СЦР невозможно для однородно распределенного в водном растворе (суспензия) вещества (при наличии необходимой/достаточной массы) составляет для оксидов урана (UO2, U3O8, UO3) - 0.96-0.97% по урану-235 [данные из "Hugh K. Clark. Subcritical Limits for Uranium-235 Systems. // NUCLEAR SCIENCE AND ENGINEERING, 1982, Vol. 8, 1, P. 351-378"]. Ниже этих концентраций "легководник" принципиально невозможен, а при более высоких концентрациях при соответствующих соотношениях масс делящегося материала и воды-замедлителя при оптимальных геометриях возможна СЦР.

Сообщение отредактировал VBVB - 8.11.2011, 19:15

[pappadeux]

Я даже не мог подумать что они там могли до такого цинизма дойти. До 400 бекерелей на литр по цезию в молоке можно пить детям. А у нас пдк по цезию в питьевой воде 10 бекерелей на литр.

Таки вода и молоко - сильно разные жидкости, нормативы и должны быть разными

[VBVB]

Причём мощность такого "реактора" будет соизмерима с общей мощностью остаточного тепловыделения, т.е. не заметна по показаниям имеющихся температурных датчиков.

Мощность такого "реактора" будет ориентировочно по максимуму при всплесках в районе 0.3-1.5 кВт. Т.е. порядка мощности среднего электрочайника или утюга.

[Pakman]

а при более высоких концентрациях при соответствующих соотношениях масс делящегося материала и воды-замедлителя при оптимальных геометриях возможна СЦР.

В итоге, 7-8 кг 2%-го U в скольки килограммах воды? Я к тому, реально ли выщелачить такую концентрациию?

[eNeR]

Анализы воды во всех БВ:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...111108_01-e.pdf

Видео, снятое при заборах проб над 3-м блоком:
док — http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...111108_02-e.pdf
видеофайл — http://www.tepco.co.jp/tepconews/pressroom...es/111108_1.wmv

[Pakman]

Мда... Вот так, приходишь на работу, а у тебя в бассейне выдержки - строительный мусор.

[Dozik]

Доп инфа, как брались пробы среды на втором блоке:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...111104_03-e.pdf
Ну и результаты (вроде были уже на эту дату, но в сноске есть намёк на другой способ сбора)
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...111104_04-e.pdf

Спасибо, наконец то разобрался, как они измеряют Xe-135 и Xe-133 (с учетом документа 111104e19). Могу, конечно заблуждаться, но фактически, это сложно назвать измерительной системой. Скорее, качественный анализ на присутствие (следы) этих газов. На обычный угольный фильтр (видимо для контроля йодов) "садятся" ксеноны и криптоны. Эффективность улавливания они оценивают по долгоживущему криптону-85 (что неверно, но это не так важно) в 0,064%. Фактически это газовая хроматографическая колонка и "эффективность улавливания" зависит от многих факторов, таких как температура, влажность, скорость потока и объема сорбента. ИМХО, погрешность таких измерений может достигать порядка (может и нескольких).
В принципе, для контроля возможной СЦР достаточно и прямых замеров: их оценка активность Xe-135 при СЦР в 1 кВт - 630 Бк/см3 можно и так увидеть на гамма-спектрометре.

Сообщение отредактировал Dozik - 8.11.2011, 22:14

[VBVB]

В итоге, 7-8 кг 2%-го U в скольких килограммах воды? Я к тому, реально ли выщелачить такую концентрациию?

Судя по данным справочной статьи на которую опирался, для 8 кг 2%-го U-235 соответствующий объем раствора должен быть 340 литров. Тогда для обсуждаемого случая с содержанием U-235 1.6-1.7% для массы сответствующего хлорида уранила 11-12 кг экстраполяционно объем водного раствора должен составлять 510-540 литров.
Наверно вполне возможно, чтобы из 160-170 тонн кориума могло за прошедшее длительное время выщелочиться 11-12 кг урана в виде хлоридных солей и с полутоной воды образовали раствор с характеристиками оптимальными для протекания СЦР. На всех рисунках по Фукусимским реакторам слева и справа в контейменте рисуются грушеобразной формы полости. Вот там и могли бы условия для локальных вспышек СЦР периодически соблюдаться.