АЭС для "чайников" Опции

[AtomInfo.Ru]

но теперь становится ясно, что вариант с "сухой" переработкой - это светлое будущее, а в ближайшие лет 15 будем осваивать гибридную (пиро+гидро) схему.

С вибро не всё однозначно. Соотв., по переработке могут быть какие-то изменения.

[ВОВИЩЕ]

всплыло отличие ВВЭР от PWR
•компенсаторы давления большой емкости.
А с чем это связано? И что это даёт?

Для двухконтурных блоков есть две ОСНОВНЫЕ программы регулирования:
- с постоянной Тср.1к (КД и не нужен вовсе);
- с постоянным Р2к (нужен большой КД) ВВЭР.
У каждой из этих программ есть свои преимущества и свои недостатки (читайте Иванова)
а раз так, то придумали ещё две:
- комбинированная (на малых мощностях Р2к а на больших Тср. 1к постоянны).
Эта программа была реализована в АРМ-5С под кнопкой "К" для работы в манёвренном режиме.
- компромиссная (меняется и Р2к и Тср. 1к но в меньших пределах) PWR.


Большой КД ещё даёт возможность при авариях с течью или с расхолаживанием чуть дольше персоналу сопли пожевать.

[alpha]

Кстати, имейте в виду.
В осколках деления будут обязательно присутствовать делящиеся материалы - т.н. потери при переработке, т.е. неизвлечённые материалы.

Наверное не в осколках, а в ОЯТ?

Их мало. Но! Но при хранении РАО, например, учитывают опасность возникновения критичности из-за этих "потерь". При определённых условиях ураны-плутонии-нептунии в РАО могут сползтись в кучку и бахнуть.

Вот этот тезис встречается то там, то сям с определённой переодичностью...
Имеется ввиду адиабатический бабах? Это не есть хорошо, но нефатально.
Иные договариваются до того, что Земля как планета может прекратить своё существование с эффектным бадабумом именно из-за "сползшихся в кучку" плутониев...
"Терзают меня смутные сомнения..."(с)
В ОЯТ скорость "сползания" равна скорости диффузии, т.е. пренебрежимо мала и вся "критичность" уйдёт в тепло за срок превышающий время полураспада.
В Земле "сползтись в кучку" и вовсе невозможно из-за непрерывного перемешивания магмы.

А что по этому поводу скажет товарищ Жуков кто-либо более сведущий?

[AtomInfo.Ru]

Наверное не в осколках, а в ОЯТ?

Нет, речь шла об отходах переработки ОЯТ - в них остаётся небольшая, но доля делящихся, т.к. их 100%-ное извлечение невозможно.

[AtomInfo.Ru]

Иные договариваются до того, что Земля как планета может прекратить своё существование с эффектным бадабумом именно из-за "сползшихся в кучку" плутониев...

Земля как планета успешно пережила Окло. Ничего страшного не было, динозавры вымерли, обезьяны облысели, замёрзли, научились разговаривать, так, мелочи.

Так что договаривающихся можно спокойно отсылать в соседнюю комнату, где синие лучи.

[VBVB]

В ОЯТ скорость "сползания" равна скорости диффузии, т.е. пренебрежимо мала и вся "критичность" уйдёт в тепло за срок превышающий время полураспада.
В Земле "сползтись в кучку" и вовсе невозможно из-за непрерывного перемешивания магмы.

А что по этому поводу скажет товарищ Жуков кто-либо более сведущий?

В реальных условиях при долговременном хранении ОЯТ в геологической формации через какое-то время возможно повреждение контейнеров для хранения, разлом топливных кассет с ОЯТ и последующее растворение топливной матрицы геофлюидами.

Как таковые наибольшую проблему могут представлять изотопы плутония, поскольку их концентрации в ОЯТ высоки, значительна доля высокоактивного плутония-240, который высокофоновый по спонтанной нейтронной генерации и с учетом (альфа,n) реакций для его комплексов. Также в ОЯТ присутствует в значимых количествах плутоний-241, который как и плутоний-240 будет разогревать вокруг себя породу и флюиды гидрохимические, что способствует растворению топливной матрицы и диффузии делящихся элементов.

Концентрации урана-235 в ОЯТ очень низкие для возможности достичь подкритичности в случае концентрирования в какой-нибудь геологической полости с комплексосвязывающим субстратом.

Для нептуния характерна более высокая гидрохимическая подвижность, нептуния в ОЯТ определенно мало, критмасса необходимая для достижения критичности на нептунии под сотню килограммов его гидроксокарбонатных или фосфатных комплексов.

Но значительный вклад в проблему растворения ОЯТ и достижения критичности продуктов растворения могут давать изотопы кюрия и америция, которые имеют высокую тепловую способность и крайне высокую нейтронную активность (особенно 244Cm, 242Cm и 246Cm) в соединениях с учетом (альфа,n) реакций. И чем более высокое выгорание у ОЯТ, тем заметно больше в нем кюриев и америциев (почти экспоненциальная зависимость роста содержания кюриевых изотопов в ОЯТ легководников при превышении выгорания больше 45 ГВт*сут/тонну).

Есть ощущения, что проблема достижения критичности продуктами растворения для перспективно хранящегося в геологических формациях ОЯТ преувеличена. Слишком много факторов разных и случайных должно совпасть, чтобы локальная область с повышенным содержанием плутониев и минором актинидных появилась в породе окружающей и критичность была достигнута.
Опять таки, взрыва мощного теплового, а тем более ядерного никакого быть не должно, а будет локальный прогрев кармана с материалом делящимся, соответствующая потеря воды-отражателя и смягчителя спектра деления и затухание реакции деления.
Т.е. будет иметься пульсирующий маломощный ядерный реактор суспензионно-водного типа в геологической полости.

Сообщение отредактировал VBVB - 2.11.2015, 15:23

[AtomInfo.Ru]

Есть ощущения, что проблема достижения критичности продуктами растворения для перспективно хранящегося в геологических формациях ОЯТ преувеличена. Слишком много факторов разных и случайных должно совпасть, чтобы локальная область с повышенным содержанием плутониев и минором актинидных появилась в породе окружающей и критичность была достигнута.

Примерно четверть века назад я задал почти такой же вопрос, как у Alpha, французу, который этой темой занимался профессионально.
Он прочитал мне лекцию на час-полтора. Увы, тогда я не мог предположить, что будет такой сайт AtomInfo, а то бы её законспектировал

Но идея, которую он в меня вдолбил, выглядит примерно так: "Это абсолютно малореальное событие, но ты как расчётчик должен знать, что часть делящихся при переработке попадает в отходы и уходит в хранилища. Поэтому для себя должен оценивать последствия самого крайнего случая, когда все неизвлечённые остатки неважно каким образом скопились наиболее опасно с точки зрения критичности, и уметь считать последствия. Но - считать для себя и для коллег, не задуривая мозги политикам и обществу, ибо вероятность такого события неудержимо стремится к нулю".

[VBVB]

Но - считать для себя и для коллег, не задуривая мозги политикам и обществу, ибо вероятность такого события неудержимо стремится к нулю.

Согласен с приведенным мнением французского спеца.
Возможность достижения критичности в зоне геолологического хранения/захоронения ОЯТ очень малореальное по шансам событие.
Гораздо вероятнее метеорит/астероид или падающий самолет прилетит в сухое хранилище ОЯТ или склад делящихся материалов.

[Татарин]

REMIX-топливо == вибротопливо?

[AtomInfo.Ru]

REMIX-топливо == вибротопливо?

Про REMIX - отсюда и далее. Это вид замыкания топливного цикла.

Вибротопливо - это вид фабрикации топлива. То есть, теоретически может быть вибро-REMIX топливо. Но будет, скорее всего, обычное таблеточное REMIX.

[Dobryak]

Пусть блок вынужден работать навечно на половинной мощности. Казалось бы, период между перезагрузками топлива банально удвоится? Или где-то подлянка зарыта?

[Pakman]

Да он как бы не утроился бы, этот период, при таких раскладах.

[alex_bykov]

Там чуть хитрее. Во-первых, топливо "подгорит" чуть иначе (например, из-за меньшего температурного градиента у поля и, как следствие, у выгорания будет иной профиль, обычно "верх" подгорает похуже), за счёт этого эффективная (в пересчёте на номинальную мощность) кампания может даже удлиниться. Если речь идёт о работе до полного исчерпания запаса реактивности (бор до нуля), то будет ещё "приработок" за счёт мощностного эффекта реактивности. Его порядок можно оценить по длительности работы на МЭР в штатке (ступенчатое снижение мощности до 70% происходит за 30 суток +- 10 суток).

[Dobryak]

Там чуть хитрее. Во-первых, топливо "подгорит" чуть иначе (например, из-за меньшего температурного градиента у поля и, как следствие, у выгорания будет иной профиль, обычно "верх" подгорает похуже), за счёт этого эффективная (в пересчёте на номинальную мощность) кампания может даже удлиниться. Если речь идёт о работе до полного исчерпания запаса реактивности (бор до нуля), то будет ещё "приработок" за счёт мощностного эффекта реактивности. Его порядок можно оценить по длительности работы на МЭР в штатке (ступенчатое снижение мощности до 70% происходит за 30 суток +- 10 суток).

Спасибо! Если для домохозяек, то чутка лучше, чем вдвое --- но все же не втрое.

Температурный градиент --- это замедление наверху, где горячо, работает чутка хуже?

Сообщение отредактировал Dobryak - 8.12.2015, 14:58

[alex_bykov]

Температурный градиент --- это замедление наверху, где горячо, работает чутка хуже?

Ну, представьте себе, что на номинале средний температурный перепад на зоне градусов 30 (чуть больше), а на 50%, соответственно, 15. Причём основные последствия от меньшей плотности теплоносителя и сопутствующих эффектов концентрируются преимущественно "наверху". Условно, опять-таки, на четверти от низа зоны температура Т0+7 на 100% и Т0+4 на 50%, а на 3/4 от низа - Т0+24 и Т0+12 - изменение угла наклона как бы очевидно, а бор, закачанный в контур, скомпенсирует его равномерно, т.е. "верх" попросту будет лучше "гореть".
Эффект второго порядка - это на что будут тратиться нейтроны. На меньшей мощности в теплоносителе больше бора, т.е. больше нейтронов будут захвачены без пользы. Так что тут тоже есть "отрицательная обратная связь", в итоге рост астрономического времени работы на половинной мощности по сравнению с номиналом будет не столь впечатляющим, как мы насчитали в первом приближении.

[AtomInfo.Ru]

Или где-то подлянка зарыта?

Саша детально ответил, а я обшефилософски.
Подлянка в нелинейностях.

Вот простой пример. Уравнение для изменения концентрации U-238 со временем. Для U-235 будет такое же с точностью до индексов.
Решать такое уравнение обязан любой младшекурсник техвуза.
Но подлянка в том, что коэффициенты в уравнении - не константы, а функции от многих параметров, в т.ч. и от самой концентрации неявным образом.
Поэтому на пальцах получается одно, а в численном расчёте, учитывающем вышесказанное - другое.

В своё время я любил осаживать всякую мелкоту только пришедшую в отрасль, следующим образом:
1) Дан реактор из чистого 5U (т.е. без 8U и без производства плутония).
2) Найдите зависимость ro(5U) от времени.
3) Нашли? Экспонента?
4) То есть, вы утверждаете, что по ходу кампании топлива в единицу времени будет сгорать всё меньше и меньше, а мощность реактора не изменится при этом?
5) Так, может быть, нам из соображений экономики следует включать реактор не с начала, а с конца?

Парадокс перестаёт быть парадоксом, как только принимаешь, что поток нейтронов Ф не является константой, а должен определяться из условия мощность W=Const.

[Pakman]

На меньшей мощности в теплоносителе больше бора, т.е. больше нейтронов будут захвачены без пользы.

Мы ж не атомную бомбу строим. Без пользы - это как?

[AtomInfo.Ru]

Мы ж не атомную бомбу строим. Без пользы - это как?

Это по такой реакции:

10B(n,alfa)7Li

с получением альфа-частиц и бесполезной примеси лития в боре, которая будет только портить его н/ф-качества.

[alex_bykov]

Мы ж не атомную бомбу строим. Без пользы - это как?

Это без использования для деления.

[Pakman]

Это без использования для деления.

Ну хорошо. А в чём здесь убыток для компании?