Проект ПРОРЫВ Опции

[asv363]

neutron.kth.se/publications/.../N15-Reno.pdf
...
Если пойти на стр. 3 этого текста, то на ней простая картинка с производством С-14. В тексте услужливо написали, что почем и для Росатома:

The cost of fast reactor electricity is less well established. Figures from different studies vary from the 30 000 euro/GWhe for the lead cooled BREST-1200 reactor to 40 000 euro/GWhe for BN-800.

Спасибо Вам, уважаемый Dobryak! Ссылка весьма интересна, думаю, если указать её напрямую, ничьих интересов мы не затронем: http://neutron.kth.se/publications/library/N15-Reno.pdf (Загружается в виде файла).

По ценам, есть один нюанс. Дата создания файла - 11.06.2001 года, тогда и евро был другим, статус и состояние проектов - тоже. Доля в атомной энергетике ADS местами предполагается в 6%, что не совсем соответствует реальной доле в генерации на текущий момент времени. Честно скажу, для того, чтобы понять к какому году это планировалось, надо читать источники, на которые ссылается автор, чего не делал.

[Dobryak]

Спасибо Вам, уважаемый Dobryak! Ссылка весьма интересна, думаю, если указать её напрямую, ничьих интересов мы не затронем: http://neutron.kth.se/publications/library/N15-Reno.pdf (Загружается в виде файла).

По ценам, есть один нюанс. Дата создания файла - 11.06.2001 года, тогда и евро был другим, статус и состояние проектов - тоже. Доля в атомной энергетике ADS местами предполагается в 6%, что не совсем соответствует реальной доле в генерации на текущий момент времени. Честно скажу, для того, чтобы понять к какому году это планировалось, надо читать источники, на которые ссылается автор, чего не делал.

По ценам: сегодня азот-15 обогащают ионообменной техникой. Азот-15, как видно в Гугле, почетный маркер, к примеру, навоза крупного рогатого скота, когда отслеживают круговорот азота от почвы к урожаю и т.д. Сегодня потребности в азоте-15 на уровне десятков кило, может сотни в год. Меня в первом посте занесло, естественно, в центрифуги. О них литература молчит, могу предположить, что для десятков кило заводить центрифужную канитель просто никому не нужно. Если же партия закажет многие тысячи тонн, то комсомол ответит "Есть!" и цены могут и упасть? В любом виде размежевание от углерода-14 на еще азотной тропке выглядит крайне симпатично.

[Татарин]

В природном азоте 0.365% изотопа N-15. Не грех пофантазировать, что в нитридное топливо мы пустим изотопически чистый азот-15.

Об этом авторы нитридного топлива фантазировали уже давно.
В первую очередь из соображения экономии нейтронов, конечно.
Если поискать по нитридному топливу, то азот-15 упоминается почти везде.

Я видел оценки (2004-й), по которым стоимость топлива увеличивается аж на 50%. \
По-моему, для топлива в сборе - это очень много (я, правда, не уверен, о какой цене именно шла речь). И может запросто свести на нет экономию на природном уране.

(Хотя, конечно, обогащение азота не видится сколь-нить сложным или дорогим - изначально газ, 15-го изотопа много, разница массы велика; плюс, возможен около-100% рециклинг)

Сообщение отредактировал Татарин - 27.10.2014, 18:13

[Dobryak]

Об этом авторы нитридного топлива фантазировали уже давно.

Это я вначале подумал, что я шибко догадливый, но когда первый пост допечатывал, то уже понимал, что это давно вытоптанное место. Что и показало последующее обращение к Гуглу. В то, что обогащение азота-15 может поднять цену топлива в полтора раза, в жисть не поверю.

Дальше слово уже специалистам.

[LAV48]

Как я понимаю для разделения азота на изотопы его нужно сначала разделять на атомы (химически), а потом с него получать реактивы - вот тут значительная наценка и получается. Хотя если разделять изотопы в составе, скажем, аммиака - то всё должно быть не так грустно.

[Dobryak]

Как я понимаю для разделения азота на изотопы его нужно сначала разделять на атомы (химически), а потом с него получать реактивы - вот тут значительная наценка и получается. Хотя если разделять изотопы в составе, скажем, аммиака - то всё должно быть не так грустно.

Для центрифуги, по малограмотности, никакой нужды в соединениях с атомарным азотом не вижу.

До 50:50 разделение элементарно на молекулярном уровне: первая стадия обогащения это выделение тех самых 0.37 % cмешанныех молекул N14 N15, и эта смесь будет одновременно заметно, выше 0.37%, обогащена N15 N15, так что потратив еще столько же усилий имеем искомые молекулы из азота-15. Исходного материала в природе хоть залейся.

[LAV48]

Я не очень понимаю в пром химии, но на сколько позволяет судить гугл, для того чтоб получить соединения азота сначала добывают азот из воздуха сжижая его (попутно получая прочие газы), потом очищенный азот с очищенным водородом (его тоже надо получать) дают аммиак, который потом используют для получения азотной кислоты.
В хим проме изотопной чистоты аммиака не требуется, а если учесть, что его производится десятками мильёнов тонн, то выбирать нужный изотоп проще из имеющегося цикла.

[pappadeux]

neutron.kth.se/publications/.../N15-Reno.pdf

отлично!

спасибо

[Dobryak]

Я не очень понимаю в пром химии, но на сколько позволяет судить гугл, для того чтоб получить соединения азота сначала добывают азот из воздуха сжижая его (попутно получая прочие газы), потом очищенный азот с очищенным водородом (его тоже надо получать) дают аммиак, который потом используют для получения азотной кислоты.
В хим проме изотопной чистоты аммиака не требуется, а если учесть, что его производится десятками мильёнов тонн, то выбирать нужный изотоп проще из имеющегося цикла.

Да не нужны нам на начальной стадии ни аммиак, ни азотная кислота. Жидкий азот нужен, так это дело плевое. Азот молекулярен. Я лажанулся с банальной комбинаторикой: в молекулярном азоте смешанных молекул не 0.365 %, а 0.73 %, но это ничего не меняет. Важно только, что те 13 миллионных молекул из чистого азота-15 центрифугой вытащить не бином Ньютона. Просто эту задачу заради 100 кило в год никто не ставил.

[LAV48]

Да не нужны нам на начальной стадии ни аммиак, ни азотная кислота. Жидкий азот нужен, так это дело плевое. Азот молекулярен. Я лажанулся с банальной комбинаторикой: в молекулярном азоте смешанных молекул не 0.365 %, а 0.73 %, но это ничего не меняет. Важно только, что те 13 миллионных молекул из чистого азота-15 центрифугой вытащить не бином Ньютона. Просто эту задачу заради 100 кило в год никто не ставил.

Зачем жидкий азот, если нужен нитрид? Или я чего-то не понимаю, или одно из двух © Масяня.

[Dobryak]

Зачем жидкий азот, если нужен нитрид? Или я чего-то не понимаю, или одно из двух © Масяня.

Нужен азот-15, с которого и надо начинать всю дальнейшую химию, что ведет к нитриду, в котором не должно быть никакого азота-14, так как нам не нужен весь бурно обсуждавшийся на ветке углерод-14.

Мой предрассудок, который вполне может оказаться всего лишь предрассудком, состоит в том, что при топливном заводе стоит центрифужный цех, из которого в цех по выпеканию нитрида по трубе течет молекулярный азот-15. Вполне возможно, что первым шагом будет производство аммиака --- я в эту химию производства нитрида урана не вникал. Из уроков химии полувековой давности помню, что азот ни с чем взаимодействовать не любит, кроме как с водородом. О центрифуге же я размечтался, так как азот при нормальных условиях газ, его в отличие от гексафторида урана и возгонять не надо.

Сообщение отредактировал Dobryak - 27.10.2014, 19:58

[Татарин]

Зачем жидкий азот, если нужен нитрид? Или я чего-то не понимаю, или одно из двух © Масяня.

Кстати, действительно ж...
Начальное обогащение по 15-му (в разы) можно осуществлять на ректификационных установках по получению жидкого азота, кислорода и/или оных же под давлением (на производствах, где ещё не используются газоотделительные мембраны). Производство там - килотонны, газа прогоняется - масса.
То есть, объёмы, прогоняемые через центрифуги, можно при необходимости резко сократить, если гнать через них предварительно обогащённый при ожижении газ.

[LAV48]

Нужен азот-15, с которого и надо начинать всю дальнейшую химию, что ведет к нитриду, в котором не должно быть никакого азота-14, так как нам не нужен весь бурно обсуждавшийся на ветке углерод-14.

Мой предрассудок, который вполне может оказаться всего лишь предрассудком, состоит в том, что при топливном заводе стоит центрифужный цех, из которого в цех по выпеканию нитрида по трубе течет молекулярный азот-15. Вполне возможно, что первым шагом будет производство аммиака --- я в эту химию производства нитрида урана не вникал.

Если вернуться к азам неорганической химии, то можно вспомнить, что все газы (вещества), кроме благородных, имеют молекулярную формулу с двумя атомами, при этом азот не будет изотопно собираться в молекулы и в подавляющем большинстве N15 и N14 будут в составе одной N2 молекулы. Т.е. обогащение будет совсем не эффективным. А вот в составе аммиака - NH3 - он вполне уже себе будет хорошо делиться центрифугами, да и аммиак - это газ

[LAV48]

Кстати, действительно ж...
Производство там - килотонны, газа прогоняется - масса.

Если точнее - мегатонны
Хотя для разделения понятий по политическим мотивам используют тысячи тонн.

[alex_bykov]

Азот молекулярен. Я лажанулся с банальной комбинаторикой: в молекулярном азоте смешанных молекул не 0.365 %, а 0.73 %

Нет. Чуть меньше 0.365%. Примерно на квадрат этой величины (за счёт молекул N2 с двумя N-15 в составе).

[pappadeux]

Вполне возможно, что первым шагом будет производство аммиака --- я в эту химию производства нитрида урана не вникал.

я бы тоже предположил, что первым делом нужен аммиак, NH3

Нет проблемы смесей 14-15 в молекуле, выхлоп процесса идет прямо на удобрения, массы 17 против 18

[Татарин]

я бы тоже предположил, что первым делом нужен аммиак, NH3

Нет проблемы смесей 14-15 в молекуле, выхлоп процесса идет прямо на удобрения, массы 17 против 18

А вот интересно, насколько чувствителен к изотопам сам процесс Габера?
Может быть, всё ещё проще?

[VBVB]

А вот интересно, насколько чувствителен к изотопам сам процесс Габера?

На первый взгляд нет особых сложностей в избирательном лазерном возбуждении ядер 15N в соответствующих молекулах (15N)2 и (15N14N) для дальнейшего связывания с водородом.

[pappadeux]

А вот интересно, насколько чувствителен к изотопам сам процесс Габера?
Может быть, всё ещё проще?

ничего не могу сказать

подумалось, что если использовать аммиак, часть "обогащенных" молекул будет в виде N14H2D, гггг

[Nucon]

А вот чего в воду первого добавляют? Нет ли там азоту?