Проект ПРОРЫВ Опции

[LAV48]

Ну очевидно, что в случае кюрия-245 выход ПД будет сдвинут в сторону больших массовых чисел по сравнением с изотопами плутония.

Навскидку не могу вспомнить примера таблицы с выходом ПД от деления кюрия-245, но для кюрия-243 и кюрия-244 такие данные есть.
В двух словах при делении кюрия-245 по сравнению с плутонием-239 будет больше доля тяжелых радиоизотопов рутения, родия, палладия (Ru-103, Ru-105, Rh-106, Pd-107, Pd-108) и Ag-109 в легкой ветке ПД, и будет больше доля цериевых, празеодимовых, неодимовых и прометиевых радиоизотопов в тяжелой ветке ПД.

Т.е. в целом такие заряды дадут меньше "летучих" осколков, что может быть значимым для не военного применения (ну и для военного оно тоже конечно имеет значение).
Ну а в ключе переработки с осколками "проще".

[LAV48]

Интересная идея. Респект.

Только кажется мне, что размещать такой спец-БН утилизатор-наработчик не на обычной АЭС придется, а прямо на централизованном заводе переработки ОЯТ с соответствующим высокоподготовленным контингентом персонала.

Он не один должен быть, надо целую "гирлянду" установок.

[Didro]

Он не один должен быть, надо целую "гирлянду" установок.

Не на много сложнее традиционного БН.
А солевой раствор даже можно будет отправлять не на переработку, а на облучение в гомогенный реактор, дополнительно значительно увеличив экономику.
Я привык рассматривать вопросы в комплексе, это более эффективно.

[Nucon]

В готовом виде по всем трансактинидам врядли найти.
Но ссылка на табличные данные МАГАТЭ есть и по ним можно самому таких графиков настроить сколько нужно разных.

Спасибо. Пригодится...

[VBVB]

Т.е. в целом такие заряды дадут меньше "летучих" осколков, что может быть значимым для не военного применения (ну и для военного оно тоже конечно имеет значение).

Интересный подтекст.
Типа мирные промышленные термоядерные взрывы с кюриевым инициированием?

Ну а в ключе переработки с осколками "проще".

Не все просто в этом аспекте с перспективами переработки облученных кюрий-содержащих топлив.

С одной стороны деление кюрия-245 дает меньше газообразных радионуклидов деления по сравнению с ураном-235 и плутонием-239, что неплохо для топливных характеристик и процессов переработки ОЯТ.
С другой стороны деление кюрия-245 дает большую долю более проблемные для переработки ОЯТ изотопов типа платиноидов (рутения, родия и палладия) и тяжелых лантаноидов цериевой подгруппы (Pr-Gd).
Что делать с этими платиноидами в будущем не совсем ясно. Японцы и индийцы считают, что их надо извлекать из ОЯТ и массово использовать в катализаторах дожига отходящих газов (автотехника, котельные, ТЭЦ) и нефтехимии.
Большая доля наработки изотопов Eu и Gd (эффективные нейтронные яды) в кюриевом ОЯТ приведет к заметному увеличению сложности выделения америциевого и кюриевого концентрата свободного от примесных паразитных Eu и Gd.

Да и нейтронно-физические и радиотоксичные свойства кюриевых изотопов, особенно Cm-242, Cm-243, Cm-244, совершенно не внушают радости переработки кюриевого ОЯТ.
Те же Cm-242 и Cm-244 дают для облученного уранового топлива среднего и высокого выгорания подавляющую долю интенсивного нейтронного потока от собственного деления и (альфа,n) реакций в первые 5 лет хранения. Очевидно, что рециклинг горячего кюрий-трансмутируемого ОЯТ будет конкретной головной болью с кучей технических сложностей.

Поэтому без оптимизма отношусь к перспективам введения кюрия в ЯТЦ в варианте трансмутации в БРЕСТах вкупе с америцием.
IMHO, выделять и трансмутировать кюрий в будущем все равно придется, но только делать это надо более простыми методами с гомогенными жидкосолевыми топливами на специализированном заводе, а не на обычных АЭС в варианте декларируемого перспективного пристанционного цикла переработки ОЯТ.

[VBVB]

Смысл в том, что складируя отдельно кюрий и /или америций, не повышаем ли мы вероятность создания чего-нибудь очень нехорошего?

Пока кюрий вообще в мире старались особо не выделять в виде концентратов и хранить. Его не так много нарабатывалось на низких уровнях выгорания ядерных топлив.
Однако с тенденцией перехода на высокие уровни обогащения урановых топлив наработка кюрия резко возрастает.
Ориентировочные данные говорят, что для уровня выгорания в 60 ГВт*сут/тонну наработка кюрия в урановом ОЯТ будет около 65 граммов/тонну металла.
Т.е. предположительно если выполнят обещанные отечественные планы, то к 2030 году к 11 имеющихся ВВЭР-1000 может добавится еще 26 энергоблоков с ВВЭР-1200/ТОИ.
Ежегодно имеющиеся в нашей стране атомные блоки ВВЭРов нарабатывают около 8 кг кюрия и еще чуть менее 0.8 кг дают РБМК.
В 2030 году 37 блоков ВВЭРов могут ежегодно нарабатывать около 50-52 кг кюрия. Если перейти на использование плутониевого МОХ в ВВЭРах то, темпы наработки кюрия увеличатся еще в 2.5-3 раза.
С быстровиками кюриевая проблема немного проще обстоит. Они его чуть меньшими темпами нарабатывают и лучше выжигают в ходе кампании топливной.
Ориентировочно кюрий БН-600 на урановом топливе около 300 граммов кюрия ежегодно дает в ОЯТ.
При переходе на МОХ один БН-800 и три БН-1200 к 2030 году будут давать около 6-7 кг кюрия ежегодно.

Т.е. по минимальному сценарию к 2030 году отечественные АЭС ежегодно будут давать около 50-59 кг кюрия.
По максимальному сценарию, без варианта трансмутации нептуния и америция в БРЕСТе и/или БНах при переходе на преимущественно МОХ- топливо отечественная АЭ будет ежегодно нарабатывать до 160 кг кюрия. Если же начнут трасмутировать америций, то наработка кюрия отечественными быстровиками сильно возрастет.

Поэтому, с одной стороны затраты на выделение кюрия из перерабатываемого ОЯТ и его утилизацию/трнсмутацию могут быть немалыми, с другой стороны игнорировать накопление тонн этого высокорадиотоксичного трасплутонида с высоким нейтронным потенциалом в отходах отечественного ЯТЦ тоже нельзя.

Сообщение отредактировал VBVB - 17.11.2014, 1:40

[Smith]

Вовлечение МА в ЯТЦ БРЕСТ-300

[VBVB]

Вовлечение МА в ЯТЦ БРЕСТ-300

Спасибо за ссылку.
Более всего впечатлил вывод:

Отсутствие согласованной позиции по вариантам потвэльной гетерогенности и покассетной гетерогенности вовлечения америция в топливный цикл не позволяет детализировать и сопоставить логистику включения америция в топливный цикл

Приехали...
О чем тогда думали прошлые годы когда пиарили БРЕСТ как супер-утилизатор миноров?
IMHO, предлагающийся вариант выделения кюриевого концентрата и его 70-летнего (!!!) хранения с последующим выделением плутония для включения в ЯТЦ совсем не оптимален.
Предложение типа "пусть внуки/правнуки потом возятся с этим г..ном".
Как его хранить централизованно собираются, если 1 кг относительно свежего оксида кюрия по 2.6 кВт теплоты выдает? Это же просто суперсырье для РИТЭГа.
А какие уровни нейтронных потоков и жесткого рентгена от этого кюрия хранимого будут.
Причем на выходе от распада хранимого кюрия будет хреновый Pu-240 с небольшим количеством Pu-239. Ну очень важный и полезный продукт для ЯТЦ.
А оставшийся после выделения этого особо нахрен не нужного плутония кюрий куда пойдет?
Конечно очевидно, что за 70 лет хранения его количество в 5 раз уменьшится, но на выходе будет продукт с около 73% Cm-245, 20% Cm-244, 7% Cm-246. Его в утилизировать путем включения в ЯТЦ не собираются?

IMHO, хранить выделенный в будушем кюриевый концентрат нет особого смысла более 5 лет, и утилизировать надо в специализированном жидкосолевике или ADS.

Также показателен конечный вывод доклада:

Анализ данных по открытым источникам демонстрирует необходимость кооперации с зарубежными коллегами, прорабатывающими данный вопрос на протяжении длительного периода времени и накопивших значительный объем знаний.

Ага. Заграница нам поможет. Прям сразу кинется делиться накопленными наработками в области проблемы трансмутации трансплутонидов и решит за нас самих все проблемы.

[VBVB]

Общая скорость образования 14С в РБМК-1000 (5,1 - 6,9)х10^10 Бк/сут

Ранее тут уже возмущались перспективами большой количественной наработки углерода-14 в нитридном топливе для БРЕСТа.
А на сайте ЛАЭС написано вот что:

В настоящее время на Ленинградской АЭС осуществляется экспериментальный этап получения радионуклида углерод-14 (C-14). Расчетные возможности Ленинградской АЭС по производству С-14 находятся на уровне 300 Ки/год. С-14 накапливается в каналах облучательного устройства.

Выпуск продукции предполагается осуществлять в виде препарата Ba14CO3.

Исследуется возможность накопления С-14 в модернизированных элементах вытеснителя стержней СУЗ (при замене графита на стартовые азотсодержащие материалы). В ближайшей перспективе это позволит производить С-14 в промышленных масштабах.

Куда же это собираются использовать углерод-14 нарабатываемый специально в промышленных масштабах?

[pappadeux]

Куда же это собираются использовать углерод-14 нарабатываемый специально в промышленных масштабах?

В ядерной медицине

C-14 UBT (urea breath test)

interactive.snm.org/docs/pg_ch07_0403.pdf

http://www.rah.sa.gov.au/nucmed/urea/urea_docguide.htm

Сообщение отредактировал pappadeux - 20.11.2014, 6:18

[asv363]

Неизменно радуют текстописатели. На всякий случай, ссылка на ГК, у них предложение в предпоследнем абзаце.

Проект Прорыв победил во Всероссийском конкурсе управления проектной деятельностью в государственном секторе Проектный Олимп
http://www.atominfo.ru/newsj/q0620.htm

В конце читаем:

Основной целью проекта "Прорыв" является доказательство применимости принципа "естественной безопасности" в ядерной энергетике.

[AtomInfo.Ru]

В конце читаем:

Именно так и есть. В Прорыве вводится понятие "естественная безопасность", и задача Прорыва сделать циклы и реакторы, соответствующие данному принципу.
Точнее, именно "доказать применимость", потому что масштабное строительство атомной энергетики, соответствующей принципу естественной безопасности, будет за пределами Прорыва.

[Didro]

Те же Cm-242 и Cm-244 дают для облученного уранового топлива среднего и высокого выгорания подавляющую долю интенсивного нейтронного потока от собственного деления и (альфа,n) реакций в первые 5 лет хранения. Очевидно, что рециклинг горячего кюрий-трансмутируемого ОЯТ будет конкретной головной болью с кучей технических сложностей.

И необходимости отказа от химии в пользу физики, прежде всего дальнейшее развитие плазменных разделительных процессов.

[asv363]

Именно так и есть. В Прорыве вводится понятие "естественная безопасность", и задача Прорыва сделать циклы и реакторы, соответствующие данному принципу.
Точнее, именно "доказать применимость", потому что масштабное строительство атомной энергетики, соответствующей принципу естественной безопасности, будет за пределами Прорыва.

Я полагал, что упоминаемый в документе IAEA-TECDOC-626 термин Inherent Safety, собственно и есть "естественная безопасность" (один из вариантов перевода). Вроде бы до ПРОРЫВа дело было. Есть и определение, есть и отношение - избегать употребления, если не доказано для РУ или блока. Для отдельных компонентов предлагается обоснование через ДАБ, 9-10 страница документа.

[AtomInfo.Ru]

Inherent Safety, собственно и есть "естественная безопасность" (один из вариантов перевода).

Нет.

По английски, "естественная безопасность" переводится как "“natural safety".

В английской версии определение natural safety звучит так (цит. по пленарному докладу российской делегации на FR-13).

The basis of “Strategy-2000” is formed by the “natural safety” principle, which implies a complex
solution of the safety problems in NP founded on the creation of new-generation nuclear power
technologies, including the following:

- excluding the accidents which require evacuation of local population, or, moreover, its
relocation, as well as resulting in setting aside considerable areas from economic exploitation;

- complete use of the energy potentials of raw materials mined;

- the turnover of nuclear materials (NM) in the fuel cycle, with the natural radiation balance preserved;

- technological reinforcement of the nonproliferation regime for nuclear weapons;

- ensuring the competitiveness of nuclear power compared with other kinds of energy generation.

По-русски определение сформулировано в «Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в XXI веке» (издательство ОАО «НИКИЭТ», 2012 год).

· «исключение аварий, требующих эвакуации, а тем более отселения населения, а также выводящих из хозяйственного использования значительные территории;

· полное использование энергетического потенциала добываемого сырья;

· радиационно-эквивалентное обращение ядерных материалов в топливном цикле с сохранением природного радиационного баланса;

· технологическое усиление режима нераспространения ядерного оружия за счет исключения наработки и выделения в топливном цикле чистых 235U и Pu оружейного качества, а также постепенного отказа от использования в ядерной энергетике технологий разделения (обогащения) изотопов урана;

· обеспечение конкурентоспособности ядерной энергетики в сравнении с другими видами энергогенерации».

[asv363]

Нет.

По английски, "естественная безопасность" переводится как "“natural safety".

В английской версии определение natural safety звучит так (цит. по пленарному докладу российской делегации на FR-13).

По-русски определение сформулировано в «Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в XXI веке» (издательство ОАО «НИКИЭТ», 2012 год).

Спасибо, уважаемый AtomInfo.Ru! Увы мне, сходу в МАГАТЭ определения термина "natural safety", не встретилось. Спорить не буду, попробую посмотреть вечером. Иначе выходит, что сами определили термин, теперь сами что-то доказывают. Как по мне, слишком много сущностей и процессов включили в "естественную безопасность".

[AtomInfo.Ru]

сходу в МАГАТЭ определения термина "natural safety", не встретилось.

Это российский термин. В стандартах МАГАТЭ его и не должно быть.
Более того, с ним плохо знакомы за рубежом. На той же FR13 к докладчику сразу задали вопрос из зала про natural safety.

[Татарин]

По-русски определение сформулировано в «Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в XXI веке» (издательство ОАО «НИКИЭТ», 2012 год).

По-русски это можно было и нужно было назвать точнее - "за всё хорошее против всего плохого".

Скажем, "полное использование энергетического потенциала добываемого сырья" соотносится с "естесственной безопасностью" как-то очень уж косвенно. Явная сова на глобус.
Да и остальное - очень уж разнопланово, чтобы быть впихнутым в один термин.

...
В начале опупеи с БРЕСТом под этим "ЕСТ" подразумевалось превалирование и чуть ли не достаточность пассивных систем защиты и минимизации последствий аварии.
Это звучало как-то логичнее.

Сообщение отредактировал Татарин - 25.11.2014, 15:42

[AtomInfo.Ru]

Иначе выходит, что сами определили термин, теперь сами что-то доказывают.

Да, именно так. Смысл Прорыва заключается в том, чтобы создать атомную энергетику, базирующуюся на новом принципе.

Можно спорить (и спорят) о том, насколько это реально, целесообразно и т.п. Тем не менее, формулировки от этого не меняются.

[AtomInfo.Ru]

По-русски это можно было и нужно было назвать точнее - "за всё хорошее против всего плохого".

Ну так с Прорывом и спорят.

Хорошая (если не читать комментарии) дискуссия на Проатоме (первая против, вторая за):
http://www.proatom.ru/modules.php?name=New...le&sid=5262
http://www.proatom.ru/modules.php?file=art...ws&sid=5320