БРЕСТ Опции

[AtomInfo.Ru]

Нашел такой документ: "АНАЛИЗ ПОЛОНИЕВОЙ ОПАСНОСТИ В ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
УСТАНОВКАХ СО СВИНЦОВО-ВИСМУТОВЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ".

Это Тошинский.
Георгий Ильич сам в лодочных копался и принципиально стоит на том, что полониевая опасность сильно преувеличена.
С полонием в лодочных он контактировал лично, так что знает проблему непонаслышке.
Но! При всём моем уважении к Георгию Ильичу, у которого я даже какое-то время работал, он очень пристрастен, когда речь заходит о свинце-висмуте. В нём вся его профессиональная жизнь, и он часто принижает недостатки и преувеличивает достоинства этого теплоносителя.

[AtomInfo.Ru]

Доклад Бортнянский А.Л., Демидов В.Л., Мотовилов С.А., Подтыкан Ф.П., Юдин А.М
Посмотрю позже, сейчас неудобно. Он на тему обогащения свинца и наработки полония.

Это не то. Это доклад из НИИЭФА о лазерном разделении изотопов свинца, чтобы оставить один 206-ой изотоп. Основной вывод - лазерное обогащение будет в данном случае в 1000 (ьысячу!) раз дешевле центрифужного. Но вопросы по накоплению в реакторе доклад не затрагивает.

[AtomInfo.Ru]

Судя по ТЖМТ-2018, вопросы полония или изотопного обогащения свинца народ не волнуют. Стали, коррозия - волнуют, а это нет.

Доклад про лазерное обогащение (докладчик - Юдин) связан со спецификой НИИЭФА. У них лазеры, а что могут лазеры в ТЖМТ-реакторе? Только изотопный состав свинца менять.

В восьмой секции был доклад из ФЭИ (докладчик - Гончар) по полонию, но по конкретной узкой проблеме - выходу полония в газовый объём. Там нет количественных данных по реакторам. Но есть упоминание про облучённые образцы (1996, ФЭИ) свинца, свинца-висмута и свинца-лития. К сожалению, без подробностей и без изотопного состава.

P.S. Материалы конференции находятся в Яндексе по запросу "тжмт-2018 +Юдин". Ссылку дать не получается, у меня браузер сразу скачивает pdf.
Лучше брать оттуда, т.к. там доклады, прошедшие все разрешительные проверки.

[Татарин]

Там же приведена оценка: полония в свинце-висмуте на 4 порядка больше, чем в свинце (видимо, подразумевается природный?). Если это соединить с оценкой выше (4Е10Бк/м3 теплоносителя), получается ~4Е6Бк/м3 или всего порядка 1 кюри по полонию-210 на весь объём теплоносителя БРЕСТа (да, не корректно так, потому что другие отношения объёмов к полному количеству нейтронов и потокам, но хоть прицениться можно).

Получается, действительно, это больше проблема персонала станции, чем что-то, критично опасное в смысле заражения местности при аварии. На фоне мегакюри всего остального в реакторе.

[eninav]

Там же приведена оценка: полония в свинце-висмуте на 4 порядка больше, чем в свинце (видимо, подразумевается природный?). Если это соединить с оценкой выше (4Е10Бк/м3 теплоносителя), получается ~4Е6Бк/м3 или всего порядка 1 кюри по полонию-210 на весь объём теплоносителя БРЕСТа (да, не корректно так, потому что другие отношения объёмов к полному количеству нейтронов и потокам, но хоть прицениться можно).

Получается, действительно, это больше проблема персонала станции, чем что-то, критично опасное в смысле заражения местности при аварии. На фоне мегакюри всего остального в реакторе.

Там написано (4-40)e10 Бк на килограмм. Т.е. 40-400 ГБк или примерно 1-10 кюри. Меня эти цифры, честно говоря, немного пугают. 400 ГБк полония это 2.5 мг, сколько там на весь реактор теплоносителя не знаю, но если на лодках было 50 т, то здесь вряд ли меньше 100 т, это четверть килограмма полония. Для такого радиотоксичного вещества это дофига. Но, конечно, если скинуть 4 порядка для БРЕСТа, то это уже не так страшно. Можно, наверное, и 5 порядков достичь - если использовать высокочистый свинец, ну хотя бы С00, то там по ГОСТу не больше 0,0005% висмута (5 ppm), против 55% в эвтектике. Химически чистый свинец все таки выйдет наверное сильно дешевле, чем изотопно обогащенный.

[Татарин]

Есть довольно красивая идея - извлекать свинец с сильно сдвинутым изотопным составом из урановых или - гораздо лучше - ториевых руд.

Единственный "начальный-природный" (нерадиогенный) изотоп - как раз 204.
То есть, если ториевая или урановая руда образовалась как осадочная порода или в результате какой-то геохимии (перенос растворимых солей или что-то типа), то велика вероятность, что торий и свинец в составе минералов осаждались отдельно от свинца, бОльшая часть свинца - продукты распада.
Соотвественно, содержание свинца-204 будет сильно снижено в обоих случаях.

При этом в урановой руде будет 206 и 207 (как конечный продукт рядов урана-5 и 8), а в ториевой руде будет преобладать именно 208.

Поскольку свинец из полиметаллических руд почти везде извлекается и так, и этак, всё, что нужно - "ловить" свинец, полученный переработкой руд конкретного происхождения, до того, как свинец превратится из конкретного в абстрактный рыночный металл-коммодити с биржи.

В торий-содержащей руде свинца до 14%, и он там уже хорошей чистоты 208, причём, загрязнение только самым лёгким 204.
Я нашёл статью, в которой приводится изотопные расклады по русскому монациту (Азов и рядом) -
204 - 0,04
206 - 13,1
207 - 1,43
208 - 85,42
Монациты, наверное, всё равно придётся перерабатывать собственной добычи лантанидов. Титаноциркониевые руды тоже содержат свинец-208 высокой чистоты.


...
А вот если кто-то захочет именно 206, то без обогащения уже никак. Ураны сидят вместе. Но - опять же - автоматически откидывается "плохой" 204.

[Татарин]

Хотя, дурю: если извлекать свинец из того же самого монацита, то его разделение на "лёгкий" и "тяжелый" свинец даст не только почти-чистый 208, но и хорошо-так-чистый 206.

В общем, нужна скорее менеджерская, чем техническая работа - вместо дорогого и трудоёмкого обогащения достаточно договариваться по извлечению и отдельной переработке конкретных руд (или хвостов-шламов). Извлечение из хвостов свинца сделает экологическую обстановку только лучше.

Даже если всё равно потом потребуется обогащать, такой стартовый расклад сокращает
потребное количество ЕРР в десятки-сотни раз.

[Татарин]

Есть оценки по стоимости перспективного обогащения
(13. Бортнянский А.Л., Демидов В.Л., Мотовилов С.А., Подтыкан Ф.П., Савченко Ю.И.,Усанов В.А., Юдин А.М., Яценко Б.П. Экспериментальный лазерный комплекс для разделения изотопов свинца посредством селективных фотохимических реакций/В сб. докл. X Международной научной конференции «Физикохимические процессы при селекции атомов и молекул» (37 октября 2005 года, г. Звенигород, Россия). – М: ЦНИИатоминформ, 2005. – С. 7682 (ISBN 5853891227)

- порядка 200$(2005) за кг (против цены обычного свинца в 3-10 нынешних $).

То есть, извлечение именно радиогенного свинца из шламов для реакторов по цене в 10-20 раз больше нынешней может быть экономически выгодно, даже если оно не выгодно сейчас для аккумуляторов.
Экономику и экологию существующих ГОК, извлекающих редкозёмы, такой довесок только улучшает.

[eninav]

Интересно, заявленная плотность нейтронов у Бреста практически совпадает с БОРом (соответственно 3.5 и 3.7 e15), а объемная мощность при этом отличаются почти на порядок (раз в 6). Почему так, менее плотная решетка твэлов из-за более вязкого теплоносителя? Или в более жестком спектре у урана меньше сечение деления?

[ran]

Мне интересно, а вот недавно запущенная БФС только под БН-1200 заточена? Или на ней можно и БРЕСТ моделировать?

[AtomInfo.Ru]

Мне интересно, а вот недавно запущенная БФС только под БН-1200 заточена? Или на ней можно и БРЕСТ моделировать?

Можно. Критстенд не заточен под конкретный проект.

[ran]

Можно. Критстенд не заточен под конкретный проект.

Понял. Спасибо.

Сообщение отредактировал ran - 9.10.2024, 14:55

[AtomInfo.Ru]

Понял. Спасибо.

Там блочки такого типа.



Идея не совсем советская. За прообраз был взят, как предполагают ветераны. американский стенд ZPR, но проект был творчески переработан.

Соответственно, какие у тебя есть таблетки (из какого материала), такие активные зоны ты можешь моделировать на БФС.
Таблетки из свинца какую-то особенную редкость не представляют, поэтому моделировать свинцовые зоны можно.

[ran]

Там блочки такого типа.



Идея не совсем советская. За прообраз был взят, как предполагают ветераны. американский стенд ZPR, но проект был творчески переработан.

Соответственно, какие у тебя есть таблетки (из какого материала), такие активные зоны ты можешь моделировать на БФС.
Таблетки из свинца какую-то особенную редкость не представляют, поэтому моделировать свинцовые зоны можно.

+

[VBVB]

То есть, извлечение именно радиогенного свинца из шламов для реакторов по цене в 10-20 раз больше нынешней может быть экономически выгодно, даже если оно не выгодно сейчас для аккумуляторов.
Экономику и экологию существующих ГОК, извлекающих редкозёмы, такой довесок только улучшает.

Это если только обосновать и запустить госпрограмму специальную. Сейчас с редкоземельной отраслью в стране не очень хорошо.

[AtomInfo.Ru]

На некоторые из обсуждавшихся на форуме вопросов любезно ответил В.В. Лемехов.
http://atominfo.ru/newsz07/a0986.htm

По-человечески благодарим Вадима Владимировича! Он улетал в командировку в Северск, но нашёл время с нами пообщаться.

[17th Guest]

Интересная новость сегодня от Росатома:

В Северске ввели в опытно-промышленную эксплуатацию модуль фабрикации/рефабрикации ядерного топлива для инновационного реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300

Это первый из трех объектов уникального опытно-демонстрационного энергокомплекса IV поколения (ОДЭК), который строится в рамках отраслевого проекта «Прорыв» на территории Сибирского химического комбината.

На ультрасовременном и полностью автоматизированном производстве уже успешно изготовлены первые макетные топливные кассеты в дизайне активной зоны БРЕСТ-ОД-300 с топливными таблетками из нитрида обедненного урана. Все производственные участки нового завода успешно прошли комплексное опробование.

Всего на МФР четыре технологических линии: карботермический синтез смешанных нитридов урана и плутония, изготовление топливных таблеток, производство тепловыделяющих элементов, а также сборка комплектных топливных кассет. Численность основного технологического персонала объекта составит 250 человек.
https://t.me/rosatomru/4814

Более развёрнуто на нефтегаз.ру
https://neftegaz.ru/news/nuclear/872712-v-s...a-brest-od-300/

Сообщение отредактировал 17th Guest - 25.12.2024, 15:13

[AtomInfo.Ru]

На ультрасовременном и полностью автоматизированном производстве уже успешно изготовлены первые макетные топливные кассеты в дизайне активной зоны БРЕСТ-ОД-300 с топливными таблетками из нитрида обедненного урана.

Пока не будет пром.эксплуатации, тратить обогащённый уран нет никакого смысла. Отработка, приработка и проч. прекрасно выполняются и на обеднённом.

[AtomInfo.Ru]

Пока не будет пром.эксплуатации, тратить обогащённый уран нет никакого смысла. Отработка, приработка и проч. прекрасно выполняются и на обеднённом.

P.S. Вспомните, как МОКС-производство пускали. Первые кассеты принимали поштучно, с перерывами, придирались ко всему и т.п. А это был МОКС, который в принципе для нас не такая уж и новинка. А здесь производство, которого в СССР просто не было, были экспериментальные кассеты для БР-5/10 и т.п.
Так что обеднённый уран вполне обоснованный выбор на стадии ОПЭ.

[Syndroma]

Ещё нужно помнить, что даже отлаженная линия даёт некоторый процент брака. Брак нужно как-то разбирать (размалывать) и возвращать в начало линии. Это отдельная технологическая цепочка, которую тоже нужно запускать и отлаживать. Поэтому сразу работать с ценным сырьём не имеет смысла.