АЭС Фукусима, Ветка с жёсткой модерацией Опции

[AtomInfo.Ru]

Примем допущение :

СЦР идёт :

1). Чем это может грозить ?

Вопрос давно поднимается. С первых недель аварии. Внятного описания реальных ужасов я ни у кого не встречал.

СЦР в нашем случае грозит:
1.1) выделением дополнительной энергии;
1.2) образованием новых продуктов деления.

Пункт 1.1 решается охлаждением, как и в нормальном реакторе.
Пункт 1.2 - теми же контрмерами, что японцы уже предпринимают для прекращения выбросов (ограждение вокруг блоков, фильтры и т.п.).

Оба пункта определяются не фактом СЦР, а плотностью потока нейтронов, который она будет самоподдерживать. Тут мы можем только гадать. Предположим, что она создала новый реактор - поток 5e13, мощность 3000 МВт(тепловых). Тогда японская система крякнет, и всё опять нагреется. Но очевидно, что такой вариант на практике не реализуется.

Скорее всего, СЦР - если она происходит - выглядит не как в реакторе, а как короткая вспышка. Образуется локальная критмасса, резко возрастает поток нейтронов, фрагмент кориума нагревается, за счёт Допплер-эффекта реактивность мгновенно (а точнее, одномоментно с ростом температуры 238U) снижается, поток нейтронов возвращается к фоновым значениям.

Человек, находившийся рядом с местом образования локальной критмассы, будет переоблучён (но там никого сейчас и не может быть). Образовавшиеся при вспышке нейтроны будут поглощены в элементах конструкции и воде и добавят там немного наведённой активности. Кусок кориума будет разогрет. Если в нём остался цирконий, можно будет говорить о пароциркониевой реакции.

Собственно, всё. Ничего не забыл?

2). Как подавлять СЦР в условиях когда доступ к кориуму затруднён или вовсе не возможен ... ?

Это ещё более философский вопрос, чем первый

Когда нет доступа к материалу активной зоны, управление установкой ведётся с помощью отражателя. Он либо изменяется геометрически, либо в него добавляют/убирают поглотитель. То есть, в нашем случае следует воздействовать на непосредственных соседей кориума. Возможно, на то самое препятствие, которое не даёт нам к нему физического доступа.

Если же полностью недоступный делящийся материал окружён полностью недоступным толстым отражателем, то мои поздравления - Вы наконец спроектировали ядерную батарейку и теперь пора сматываться пока не поздно

[kostik]

Elk
а погрешность метода ?

Любые спектроскопические методы анализа очень точны и чувствительны. Вся фишка в том, чтобы проба была представительна и - без мешающих (маскирующих) примесей (в данном случае такие примеси сложно представить)

[AtomInfo.Ru]

Повторюсь.Когда то уже упоминал ,что на "первичных" экзаменах в ОЯБ кандидатов в ВИУРы любили спрашивать о том сколько свежих кассет ,при каком обогащении ,при Т=20 С,при заданном шаге создадут критмассу ,при условии заливки чистым дистилатом.

Но это ,все таки "свежее" и при сохранении геометрии(целостности).Для "поработавших" ТВС непонятного вида и состояния ,наверное только гадать...

Сергей,

я не могу сказать цифры на память, но могу посчитать. Что и очевидно - я расчётчик, а не ВИУР

Но что область, при которой реально создать критмассу, существует - это также очевидно. В конце концов, в любом действующем реакторе есть запасы реактивности, иначе он бы не смог работать. И понятно, что для любой системы можно придумать вариант, в котором эти запасы высвободятся.

Вопрос стоит конкретно о Фукусиме. Честно говоря, придумать схему, при которой у японцев будут возникать критмассы, я не могу. Не получается. Если кориум соберётся в кучку, то справочник Дубовского утверждает - критичности не будет. Если он распластается по поверхности тонким слоем, то также всё обойдётся (за счёт большой утечки нейтронов). Тогда как?

Вариант - где-то остались более-менее целые стержни, которые то заливает, то осушает (близко к Вашему примеру). Тогда должны были бы быть записи о каких-то проблемах с циркуляцией. Например, если бы её отключали на втором блоке на длительный срок, потом снова включили, а потом увидели ксеноны - можно было бы считать, что это и есть причина. Но такого вроде бы не происходило.

У меня пока есть один вариант, но тоже сильно натянутый. Допустим, кусок кориума по какой-то причине отламывается и падает. Неважно, откуда, неважно, куда - но теоретически при таком сценарии можно попытаться найти варианты с образованием критмассы. Реально ли это в конкретных условиях на Фукусиме - не знаю. Но другого предположения у меня пока нет.

[Elk]

Сергей,

Вопрос стоит конкретно о Фукусиме. Честно говоря, придумать схему, при которой у японцев будут возникать критмассы, я не могу. Не получается. Если кориум соберётся в кучку, то справочник Дубовского утверждает - критичности не будет. Если он распластается по поверхности тонким слоем, то также всё обойдётся (за счёт большой утечки нейтронов). Тогда как?

Вариант - где-то остались более-менее целые стержни, которые то заливает, то осушает (близко к Вашему примеру). Тогда должны были бы быть записи о каких-то проблемах с циркуляцией. Например, если бы её отключали на втором блоке на длительный срок, потом снова включили, а потом увидели ксеноны - можно было бы считать, что это и есть причина. Но такого вроде бы не происходило.

У меня пока есть один вариант, но тоже сильно натянутый. Допустим, кусок кориума по какой-то причине отламывается и падает. Неважно, откуда, неважно, куда - но теоретически при таком сценарии можно попытаться найти варианты с образованием критмассы. Реально ли это в конкретных условиях на Фукусиме - не знаю. Но другого предположения у меня пока нет.

Мне тоже все не нравится, по правде сказать.
Кориум не может дать крит.массу. Ну, разве что там какие-то фантастические чудеса происходят с вероятностью реализации больше времени существования Земли (шутка)

В общем, не выходит. СУЗ-то тоже расплавились и в кориуме - не? Да и просто примесей тьма-тьмущая, морская вода, просто всякие железки-бетонки свое выделяют. Т.е. если есть СЦР, то очень локальная.
Но то, что они ее видят, говорит либо о том, что они суперхорошо стали смотреть все такие "штуки", либо о том, что выброс большой и тогда СЦР довольно заметная с большой области. Что возможно только прямо в реакторе.
Мне не нравится вариант "твэлы свалились сверху", поскольку слабо верится, что они свалились в нужной геометрии на лепешку или что там сейчас на полу лежит? Это же на ровную поверхность падают неровные куски. Тут чудеса возможны, но...
Скорее, сами твэлы же и сработали (кстати, без воды - вряд ли, вода тоже нужна) Может, чего шевельнулось и твэлы "соприкоснулись". Или поглотитель упал откуда-нибудь...
В общем, не очень понятно, честно-то так сказать.

[AtomInfo.Ru]

И ещё про варианты критичности.

За что цепляют французов (EPR)? У них якобы при стекании кориума в ловушку возможны критмассы. Точнее, одни расчётчики (французы) говорят, что критичности не будет, другие (американцы, видимо) говорят, что может произойти.

Два момента. Обсуждается вопрос, когда кориум жидкий. То есть, собственно процесс стекания расплавленного кориума. Второй момент - ловушка у французов косая. Она расположена не под днищем, а чуть в стороне, и к ней ведёт канал под острым углом к горизонту.

То есть, если у японцев кориум по каким-то причинам расплавится, куда-то потечёт и потечёт под углом, а не просто плюхнется вниз, то возможно повторение французской ситуации. Которая, напомню, сама по себе спорная, и мнения по её опасности с точки зрения критичности расходятся.

Расплавленный кориум на Фукусиме получить можно, если какой-то кусок его плохо охлаждается. Но куда бы ему потечь по диагонали, я не представляю.

Всё.

[AtomInfo.Ru]

ну пошла шпиономания. следующий этап - шизофрения. вот тут-то и будем всех фиксировать.

Ничего не понял. Причём тут шпиономания? Мы вроде про СЦР.

Если это про японцев на Украине, то тут всё просто. Ядерные атташе - не японское изобретение. Например, в Москве я знаю про "ядерных дипломатов" из трёх, или даже четырёх стран.

Общаться с ними одно удовольствие. Никакими тайнами/секретами они не интересуются, потому что им не улыбается перспектива быть высланными за деяния, несовместимые со статусом дипломата. Им вполне хватает чтения открытой литературы.

Факт их присутствия в чужой столице нужен, в основном, для помощи в организации сотрудничества (например, помогают делать визы для служебных командировок).

[AtomInfo.Ru]

По поводу ксенона
Новый ТЕПКодокумент:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...111102_04-e.pdf

Вот спасибо! Теперь можно наконец прочитать документ.

Dozik лучше скажет. Но ксенон-133 я бы выкинул без всяких колебаний (одно измерение, и то на границе чувствительности прибора).

Остальные три изотопа видятся устойчиво, и их концентрация растёт. И происходит это на фоне резкого спада цезиев.

Dozik,

а не могло быть так, что японцам цезий забивал всю картину при спектрометрии, а когда цезий исчез, они смогли наконец увидеть ксеноновые пики?

Отменяется. У них места взятия проб разные, оказывается

[eNeR]

Увидел. Гас сэмплинг и даст радиэйшн
Там же ещё водород растёт почему-то. С 28 по 30 врос от менее 1% до 2.7%, дальше данных не встречал.

Сообщение отредактировал eNeR - 3.11.2011, 10:04

[Elk]

Вот спасибо! Теперь можно наконец прочитать документ.

Dozik лучше скажет. Но ксенон-133 я бы выкинул без всяких колебаний (одно измерение, и то на границе чувствительности прибора).

Остальные три изотопа видятся устойчиво, и их концентрация растёт. И происходит это на фоне резкого спада цезиев.

Dozik,

а не могло быть так, что японцам цезий забивал всю картину при спектрометрии, а когда цезий исчез, они смогли наконец увидеть ксеноновые пики?

Отменяется. У них места взятия проб разные, оказывается

Я не Дозик, но нет, не могли.
Хе-131 имеет две основные линии 0,806 0,606
Хе-133 1,27
Хе-135 снова две 1,4 2,2

Cs-137 имеет 0.514 и 1,176 -
все в МэВ

В общем, можно путать как-то цезий и ксенон-133, но это надо грубый прибор иметь, да и остальные-то все равно должны быть заметны

[Elk]

С одной трубы набирали. Последние два документа из одной врезки взяты.
Другой информации не было. Если есть другие мнения — делитесь.

Там же ещё водород растёт почему-то. С 28 по 30 врос от менее 1% до 2.7%, дальше данных не встречал.

Что значит "почему-то"?? Водород-то как раз следует ожидать

[Велла]

ТОКИО, 3 ноября. /Корр.ИТАР-ТАСС Василий Головнин/. Произошедшее в среду выделение газа ксенона на втором реакторе аварийной АЭС “Фукусима-1” было связано не с неконтролируемой цепной реакцией, а с т.н. естественным делением радиоактивных элементов, которое при определенных условиях происходит и в природе. Такое мнение высказал сегодня оператор станции – крупнейшая в Японии энергетическая компания “Токио электрик пауэр” /ТЭПКО/.

Выделение ксенона, крайне редко встречающегося в естественных условиях, чаще всего расценивают как признак неконтролируемой цепной ядерной реакции, включая ядерный взрыв. Однако, как заявил представитель ТЭПКО, вчерашний инцидент был связан с естественным делением кюрия-242 и кюрия-244, которые присутствуют в расплавившемся радиоактивном топливе внутри реактора. При неконтролируемой ядерной реакции ксенона выделилось бы примерно в 10 тыс раз больше, утверждает ТЭПКО. Она отмечает также, что во втором реакторе не отмечено повышения температуры, давления или радиационного фона.

Компания ТЭПКО в связи с этим подтвердила, что все три поврежденных реактора АЭС находятся в стабильном состоянии и приближаются к т.н. холодной остановке.

Признаки неконтролируемой реакции деления на втором реакторе были отмечены при анализе взятых там во вторник проб воздуха. В них было выявлено наличие изотопов ксенона-133 и ксенона-135. Однако этого газа в образцах воздуха содержалось крайне мало, и эксперты даже поначалу не исключали, что при первом анализе могла быть допущена ошибка. Тем не менее, для подавления возможной ядерной реакции во второй реактор в среду начали закачивать воду с борной кислотой.

В втором реакторе, так же, как в первом и третьем, еще на начальном этапе аварии на АЭС “Фукусима-1” произошло расплавление ядерного топлива. Оно находится на дне реактора и могло прожечь его корпус и частично попасть в пределы внешней защитной оболочки.

[eNeR]

Что значит "почему-то"?? Водород-то как раз следует ожидать

Я про рост водорода.
В первом вон вначале вообще про 100% говорили, потом про 60%, и т.д. Азотом задували.
А во втором подростает водород, вот что мне не понятно.

УПД:
Curium
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...111103_01-e.pdf

http://ex-skf.blogspot.com/2011/11/xenon-i...o-now-says.html
... led the company to conclude that it was a natural fission...
Вообще все пляски, чтобы в третий пока не лезть. Хотя для 8 месяца ситуацию прекрасной и во втором не назовёшь - в третьем картинка ещё хуже. Пока дойдут руки - ситуация немного выравняется.


За компанию. Очередное саммари по очистке воды
http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/r...s/111102e12.pdf

УПД2:
Вэлла, как ваш Фукусима? Нашелся?

Сообщение отредактировал eNeR - 3.11.2011, 10:15

[инженер_Гарин]

И ещё про варианты критичности.

За что цепляют французов (EPR)? У них якобы при стекании кориума в ловушку возможны критмассы. Точнее, одни расчётчики (французы) говорят, что критичности не будет, другие (американцы, видимо) говорят, что может произойти.

Два момента. Обсуждается вопрос, когда кориум жидкий. То есть, собственно процесс стекания расплавленного кориума. Второй момент - ловушка у французов косая. Она расположена не под днищем, а чуть в стороне, и к ней ведёт канал под острым углом к горизонту.

То есть, если у японцев кориум по каким-то причинам расплавится, куда-то потечёт и потечёт под углом, а не просто плюхнется вниз, то возможно повторение французской ситуации. Которая, напомню, сама по себе спорная, и мнения по её опасности с точки зрения критичности расходятся.

Расплавленный кориум на Фукусиме получить можно, если какой-то кусок его плохо охлаждается. Но куда бы ему потечь по диагонали, я не представляю.

Всё.

В ожидании гнева народа, опять склоняюсь к простому объяснению, активная зона цела, ну хотя бы фрагментарно

[Elk]

С кюююю рием...
Вот как-то...

У них что - весь кюрий разом развалился? Вчера был ксенон, сегодня уже закончился и позавчера тоже не было?
Да и сколько его там? Но считать надо.
Ща отвечу государству, на что тратила деньги наша уникальная установка на втором этапе гос.контракта, и попробую посмотреть.

[AtomInfo.Ru]

Я не Дозик, но нет, не могли.
Хе-131 имеет две основные линии 0,806 0,606
Хе-133 1,27
Хе-135 снова две 1,4 2,2

Cs-137 имеет 0.514 и 1,176 -
все в МэВ

В общем, можно путать как-то цезий и ксенон-133, но это надо грубый прибор иметь, да и остальные-то все равно должны быть заметны

Вопрос имеет уже теоретический характер, но всё-таки лучше к Dozik'у.

Я вот о чём. Анализируемый спектр - пики на фоне. Площадь пика пропорциональна активности. Пики размыты из-за статистики, да ещё иногда перекрываются друг с другом. Фон вообще-то есть фон детектора, а не только естественный фон. Всякие там комптоны и прочая фигня (целая толстая книга про это есть ).

Вопрос был не про то, что они спутали линии разных изотопов. Не могло ли так получиться, что в пробе с изотопом с очень большой активностью маленький пик другого изотопа был просто "замазан"?

Вручную в 80-ые годы так иногда изотопы пропускали. Насколько в наши дни спектрометрические коды иозощрённы, я не знаю. Поэтому и спрашиваю. Если с программами для анализаторов всё хорошо, значит, можно за эту тему не беспокоиться.

[AtomInfo.Ru]

В ожидании гнева народа, опять склоняюсь к простому объяснению, активная зона цела, ну хотя бы фрагментарно

Да хрен его уже знает, что там у них на самом деле.

Вон TEPCO прочитала крайние посты уважаемого Barvi7 и сказала: "О! А это мысль!"

[eNeR]

Совсем уж на всякий случай.

Температуры на сегодня:
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...p_data_2u-e.pdf
Радиация
http://www.tepco.co.jp/en/nu/fukushima-np/...r_data_2u-e.pdf

[AtomInfo.Ru]

В общем, можно путать как-то цезий и ксенон-133, но это надо грубый прибор иметь, да и остальные-то все равно должны быть заметны

Ещё в догонку. Пик - это заслуженный деятель науки и культуры Армянской ССР по фамилии Гаусян Вот у вас в спектре есть три точки, и вы знаете, что на них может сидеть гаусян нужного ксенона. Далее задача элементарная, казалось бы - интерполируете фон (полиномом какого-нибудь учёного, прямой линией по МНК или просто линейкой по миллиметровке), вычитаете фон из нужных трёх точек и пытаетесь из остатка сконструировать гауссовское распределение. При этом вершина пика как обычно не ложится в центр канала анализатора, и у товарища Гаусяна постоянно то одно, то другое плечо выше другого

Методика простая, но когда пичок маленький, то фиг его отыщешь из-за фона. Он в нём просто теряется. Заявленные точности комплексов для анализа спектров по конкретным нуклидам ранее определялись авторами для "чистых" спектров - брался конкретный нуклид, от него мерился спектр и выдавалась точность. В реальных условиях точности оказывались хуже. Поэтому если у TEPCO написана точность 1e-6, это ещё ничего не значит.

Докапываясь до этого вопроса, я хочу исключить ситуацию, при которой японцы раньше пропускали тот или иной изотоп из-за присутствия в образцах изотопов с большой активностью, а потом, убрав эти активные изотопы, внезапно делали "открытие".

[Elk]

Ещё в догонку. Пик - это заслуженный деятель науки и культуры Армянской ССР по фамилии Гаусян Вот у вас в спектре есть три точки, и вы знаете, что на них может сидеть гаусян нужного ксенона. Далее задача элементарная, казалось бы - интерполируете фон (полиномом какого-нибудь учёного, прямой линией по МНК или просто линейкой по миллиметровке), вычитаете фон из нужных трёх точек и пытаетесь из остатка сконструировать гауссовское распределение. При этом вершина пика как обычно не ложится в центр канала анализатора, и у товарища Гаусяна постоянно то одно, то другое плечо выше другого

Методика простая, но когда пичок маленький, то фиг его отыщешь из-за фона. Он в нём просто теряется. Заявленные точности комплексов для анализа спектров по конкретным нуклидам ранее определялись авторами для "чистых" спектров - брался конкретный нуклид, от него мерился спектр и выдавалась точность. В реальных условиях точности оказывались хуже. Поэтому если у TEPCO написана точность 1e-6, это ещё ничего не значит.

Докапываясь до этого вопроса, я хочу исключить ситуацию, при которой японцы раньше пропускали тот или иной изотоп из-за присутствия в образцах изотопов с большой активностью, а потом, убрав эти активные изотопы, внезапно делали "открытие".

Я это знаю, поскольку любимое занятие вылавливать из свертки двух Гаусянов третий
Надо смотреть, но все же линии далекие (навскидку-то...) Хвост Гаусяна будет за 5 сигмами.
Но лучше к Дозику, да... Он, может, и так ответ знает, а мне прикидывать надо

А родное государство уже нервничает - дидлайн неделю назад был

[Dozik]

Хе-131 имеет две основные линии 0,806 0,606
Хе-133 1,27
Хе-135 снова две 1,4 2,2

Cs-137 имеет 0.514 и 1,176 -
все в МэВ

В общем, можно путать как-то цезий и ксенон-133, но это надо грубый прибор иметь, да и остальные-то все равно должны быть заметны

Немного поправлю: у Xe-133 одна основная линия 81 кэв, у Xe-135 основная - 250 кэв. У цезия 137- основная - 661 кэв. В принципе, при большом цезии, за счет комптона, ксеноны было бы сложно увидеть. Но, обычно аэрозоли (и йод) и газы (ИРГ или РБГ по старому) отбираются по разному. Аэрозоли с йодом на различные фильтрующие сорбенты (например, ткань Петрянова), ксеноны (криптоны) либо просто в емкости, либо на захоложенный активированный уголь. Как бы мешать друг другу при измерении не должны.
P.S. У них минус 6 не погрешность, а нижний предел обнаружения (это кто-то спрашивал). Для газов - это очень хороший предел. Для обычных бета-радиометров ИРГ, предел в тысячу или десятку тысяч Бк на м3.

Сообщение отредактировал Dozik - 3.11.2011, 11:48