Иногда для охлаждения надо нагреть, например, промышленные холодильные установки питают паром

Если вспомнить о малых АЭС, то может так получится, что сверхпроводящий генератор+сверхпроводящая первичка, заключённые в едином модуле, будут вполне себе оправданы.

P.S. Если число малых будет расти - никакого спада в отрасли не получится

Мальчики...
я, наверное, младше любого тут, но...
мальчики, не ссорьтесь.
Вы же профессионалы. Хотите помериться - мерьтесь профессионализмом. Холодным и четким. Это куда круче - потому что сложнее.

Тут никто не ссорится, присутствует исключительно лайт-троллинг)))

Бросовое тепло от АЭС, как и ТЭС, никуда не применить.
Т.н. абсорбционные установки требуют пара с температурами выше 100С, а не 30С.

Эм.. у нас летом вода в водоёмах +30*С может быть, как при этом тепло сбрасывать?

Считаю, такое революционное событие будет заключаться в использовании избыточного нарабатываемого бридерами делящегося материала, как транспортного энергоносителя.

Во-первых, когда говорят про 2-компонентную энергетику, быстрые реакторы плюс ВВЭРы, казалось бы какой смысл во вторых имея бридеры?
Смысл есть если ВВЭР СКД с КВ=0,8 понимать как корабельные энергоустановки. Не вечно же крупным океанским кораблям на мазуте плавать. Однако при этом и натрий по океану возить, чтоб иметь КВ 1,2 вместо 0,8 им тоже не потребуется.

Во-вторых, и это главное, делматериал как транспортный энергоноситель совместно с принципом ракетного движения, для ЯРД.
Нагрев водорода в ЯРД позволит свободно путешествовать по всей Солнечной системе: планеты земной группы и спутники планет-гигантов окажутся в сфере хозяйственной деятельности человека.

Обратят внимание что по энергетике пилотируемого аппарата, особенно с ЯРД дающим небольшое ускорение (сотые доли ускорения земного притяжения), кольцо астероидов хоть и дальше, однако более легко досягаемо для высадки человека чем Марс.

Затем будут созданы высокотемпературные сверхпроводники, которые откроют дорогу термоядерным электростанциям на DT, DD и DHe3 реакциях. И термоядерным ракетным двигателям с истечением плазмы.

Однако космической цивилизация станет ещё раньше: с момента когда начнёт тратить на сжигание в химических ракетоносителях свыше 1% своего топлива. Даже сейчас это порядка 1% от 10 миллиардов тонн в год, то есть 100 запусков в день ракет уровня лунной "Сатурн-5". Ракеты будут на первом этапе двухступенчатые, кислород-водородные, безотходные.

Первая ступень многоразовая возвращаемая как у Илона Маска, вторая выводит на низкую орбиту полезный груз и остаётся там без топлива. В этой отработавшей ступени есть всё: дюралюминиевый корпус, топливопроводы из нержавейки, вольфрам камер сгорания и ракетных сопел. Всё это на орбите лазерным 3D принтером, который печатает металлом, перерабатывается в конструкции орбитальной станции. Всё идёт в дело.



Если уж фантазировать, то масштабнее. начнём с того, что цивилизация формирует два больших резервуара выведенного на орбиту вещества из таких ракет: один побольше из не радиоактивного материала, второй поменьше как склад активированных изделий, отработанных ступеней ЯРД. Аналогично спутникам Марса: Фобос и Деймос.

И вскоре после освоения полётов внутри планетной системы выяснится, что поверхность планеты для жизни технически развитой цивилизации вовсе не обязательна. Если в центре Земли давление 4 миллиона атмосфер, то в центре Луны 50 тысяч атмосфер (5 ГПа) что сопоставимо с прочностью лучших существующих сталей. Объект величиной с Луну целиком может быть пронизан подземными ходами, перелопачен на отдельные химические элементы и изотопы, пропущен через лазерный 3D-принтер и превращён в космический корабль.

Цивилизация с поверхности Земли перейдёт на более спокойное место: в пояс астероидов, которых насчитывается (диаметром более километра) порядка 250 миллионов по некоторым оценкам. И не будет уже зависеть ни от активности Солнца, ни от периодического врезания комет в Землю. Которых порядка 10 миллиардов в Солнечной системе крутится, и которые обязательно пролетают в малый объём внутрь орбиты Земли с большими скоростями, в отличие от дальнего космоса где пространство огромное и скорости комет небольшие в апогее орбит.

Актуальность перехода на космический уровень будет понята менее чем через 100 лет: Земля достигнет стационарного уровня населения втрое больше чем сейчас, для ровного счёта 27 миллиардов человек (по 200 на квадратный километр суши), то есть в естественные границы, и возникнет вопрос: вся поверхность планеты вовлечена в хозяйственную деятельность, а что же дальше?
Можно будет перелопачивать только 1% объёма земли: поделив объём сферы на площадь получаем эффективную глубину под единицей площади поверхности (R/3)=2120 километров, из них шахтным способом можно перелопатить вещество (для извлечения нужных химэлементов) на 2 километрах, буровыми установками выщелачивания урана максимум 20 километров то есть 1% объёма планеты.

Если шар расколоть на тысячу меньших сфер, перелопатить можно полностью всю массу. Что позволит обеспечивать не 27 миллиардов, а на 2 порядка больше в гораздо лучших условиях на дальних орбитах от Солнца, с автономной энергетикой термоядерного синтеза. Развитая цивилизация рано или поздно придёт к необходимости использовать одну из планет для этой цели, причём не важно какую, поскольку при разделении одной, обломками завалит все остальные ближайшие к Солнцу. Благо что в нашей Солнечной системе кольцо астероидов уже сделано.

Не раскрытыми остались темы прогресса человечества по шкале Кардашёва и сфера Дайсона.

Denis_Hliustin, Вы понимаете, что в сообщении за №56 данной темы написали чистой воды бред?

Это брат-близнец ВЫКЛ

Да никакой не Game changer MgB2 - критические токи для технологически простых "power in tube" на 1,5 порядка ниже, чем у широко освоенного NbTi, особенно в условиях низких полей (т.е. кабельных линий). Преимущество дешевых материалов - умозрительное, т.к. в стоимости NbTi стрэнда материалы - 20%. В итоге оказывается, что важнее дешевая технология вкупе с низкой капиталоемкостью производства - и этой сказки у MgB2 не получилось (возможно, что и пока, а возможно, что результат будет как у ВТСП).

Опять же, возвращаясь к стоимости материалов - в ВТСП проводе 90% веса - это медь и хастелой, а иттирий или гадолиний - буквально пара процентов веса, при том, что ленты сейчас стоят заметно выше на вес чем чистый гадолиний. Опять все съедает дороговизна технологии, хотя в ВТСП ситуация очень быстро меняется и в плане параметров лент, и в плане качества, и в плане цены (вниз). Вот ВТСП могут через какое-то время стать game changer'ами.

P.S. В ветряке при замене direcdrive генератора с ниобиевых магнитов на ВТСП вес РЗМ падает с 200 кг/мегаватт до 0,2 кг/мегаватт.

А давайте чуть посмотрим на факты:
ВТСП - открыты в 1986, 30 лет назад. После 30 лет фантастических вложений сил в науку и технологию цена вопроса - 200-500$/кА×м.
MgB2 (да, формально это тоже ВСТП, но раз уж противопоставляем...) - открыт в 2002. Через 3 года имели вполне годный порошок-в-трубе по цене 5-10$/кА×м. А сейчас уже второе поколение - диффузия бора в магний и сгорание ин ситу.
Разница по стоимости - 1-2 десятичных порядка, и это при том, что как раз сейчас-то основная стоимость - в технологии, а не материалах. Все-таки простое бинарное соединение - огромный плюс само по себе (изотропность, всё такое).

И это же ответ на "низкие" удельные характеристики MgB2: высокая плотность тока нужна в электромашинах. В ЛЭП играет только цена за килоампер. Низкие температуры - да, проблема отчасти, но лишь отчасти. Потому что есть концепт "водоричества" - совмещенных с мощными ЛЭП водородопроводов, где течет/хранится жидкий водород. Сейчас нельзя сказать, что это такой уж прям мертворожденный проект: в мир ВИЭ и атома он вписывается прекрасно.

Что касается ВТСП (да и НТСП до кучи): да, сейчас их стоимость определяется технологией. Но есть нижняя планка - стоимость материалов. Она дает асимптотический предел (механизм легко видеть на солнечных батареях - времена, когда арсенид галлия конкурировал с кремнием прошли так давно, что уж забылись). И вопрос широкой применимости будет решаться тупо тем, выше ли эта планка приемлимого для ЛЭП или ниже. Пока так кажется, что выше.
Медь, НЯП, дает 5$/кА×м. Все, что дороже меди - заведомо неприемлимо (а скорее, что равняться нужно на алюминий и модифицированный углеродом алюминий). И вот если СП дороже обычных проводников, их нулевые потери уже неважны: мир не станет применять их широко. А если дешевле - то станет, и тут уже паровозиком идут другие свойства СП: очень большое удельное удешевление с ростом мощности ЛЭП и малые удельные потери на больших расстояниях.

Но СНАЧАЛА нужна дешевизна.

Кстати, еще замечу, что как раз реальная-то, инженерная плотность тока у диборида магния неплохая. В отличие от ВТСП-пленки, MgB2 может (в смысле, реально, в изделиях может) занимать большую долю сечения.

Цена вопроса уже ниже - метр 4 мм YBCO от суперОкс с критическим током при 77К (! не забываем про такое "небольшое" преимущество, уменьшающее в 4 раза мощность рефрежиратора) в собственном поле в 150 ампер стоит 20 баксов, это ~140 долларов за кА*м.


>MgB2 (да, формально это тоже ВСТП, но раз уж противопоставляем...) - открыт в 2002. Через 3 года имели вполне годный порошок-в-трубе по цене 5-10$/кА×м.

Сириусли? И где их можно купить с 2005 года? Почему их прячут? Почему нет кабелей и магнитов на таком дешевом СП, одно обсуждение его крутости с 2005 года? ВТСП 2G появились более массово тоже в 2005 - и сейчас уже есть масса инженерных образцов и даже кое что серийное с ними.



Это все опять фантазии - нет пока ни самих проводов кроме 10-см лабораторных кусочков, ни производств, ни инженерии на их базисе. В таком состоянии можно любую стоимость называть, бумага стерпит. Пускай кто-то хотя бы километрами начнет его выпускать, вот тогда посмотрим. Чисто по материалам стоимость килограмма провода должна составить около 7 долларов, а значит 1 кА*м - около 1,8 центов, но и ВТСП в таком подходе оказываются всего в 1,5 раза дороже (при стоимости материалов, на вскидку, в 15 баксов за кг). В реальности же, как мы знаем, у нас другие цифры.



До этого пока очень далеко, 4-6 порядков по объему производства. Кто будет думать в таком ключе, проиграют по тактике.



Давайте сначала увидим эти реальные инженерные провода из диборида, а не срезы на фотографиях из статей - может там все в итоге будет как у ВТСП.

Мы тут, конечно, продолжнаем злостно оффтопить, но все же думаю надо привести вот эти две картинки:





Соответственно передовые на прошлый год лабораторные провода из MgB2 и ReBCO. Видна разница в 3 порядка по плотности тока. Если еще вспомнить про стоимость криооборудования на 10-20К и на 77К, то мне кажется, спорить не о чем.

С высокой вероятностью в этом списке будет также Иран, Саудовская Аравия, Аргентина, Япония, Бразилия, Турция и Египет.
Согласно подразумеваемой причине.
Как никак эти страны тоже желают к двойным ядерным технологиям приобщиться.
Плюс Канада и возмлжно Австралия, как участники стратегической оборонной доктрины Соединенного Королевства.

Не то что месяцев, а при острой необходимости в течении нескольких недель.
Пара немецких фирм была немалое время основными субподрядчиками при разработке боевых блоков французских лодочных МБР. Плюс нужно учесть у немцев наличие реального ВОУ, пригодного плутония и полное понимание как быстро изготовить и собрать малогабаритный средней мощности тактический боезаряд.
Неисключено, что макеты прототипов в свое время уже были собраны и принципиальная технология отработана.

Ну тогда уже и Нигерия. Не всё так просто в ЮАР. Странные мысли бродят в головах у южных корейцев. И так далее.
А, кстати, шведы тоже ведь кое-что имеют в своей истории.

Я всё-таки имел в виду наихудшие сценарии, поэтому ограничился кратким списком.
Но наихудшие сценарии вряд ли реализуются на практике.

Поэтому, если возвращаться к теме, то заката атомной энергетики всё-таки не состоится (имею в виду, в мировом масштабе). И максимально пессимистичный сценарий для неё должен выглядеть примерно как-то так - крайне медленное умирание.

Зря вы так.
Denis_Hliustin описал вполне детализированный вариант одного из возможных позитивных путей перспективного развития человечества.
1. Очевидно, что большие транспортные суда имеют большие перспективы перевода на ЯЭУ с дизтоплива.
Те же супертанкеры и мегаконтейнеровозы вполне экономически оправданно могут использовать ЯЭУ даже в близком будущем.
Очевидно, что детально отработанная технология ВВЭР пока оптимальный вариант для судовых ЯЭУ.
2. Потенциальный переход от химических топлив к ЯРД уже ощутимо становится возможным. Не исключено, что в ближайший десяток-полтора лет орбитальные буксиры с ЯЭУ и исследовательские космические аппараты с разгонным ЯРД станут реальностью.
3. В ближайшие 15-25 лет мы можем с высокой вероятностью наблюдать гонку за освоение Луны со стороны КНР, США. ЕС, РФ, Японии и Индии.
4. Многими западными техническими экспертами и учеными-футурологами пояс астероидов рассматривается как высокоперспективное место для колонизации. Гораздо более перспективное для развития человеческих самодостаточных колоний, чем Марс.
Без специализированных высокоавтономных и безопасных ЯЭУ, способных длительно работать в режиме "самоеда" людям в поясе астероидов делать нечего.
5. Вопрос отлова и орбитальной переработки отработанных верхних ступеней и разгонных блоков уже неоднократно рассматривался. Некоторые страны (США, Япония, Китай) этим вопросом плотно интересуются.
Опять таки обитальная переработка металла и 3D-печать металлоконструкций потребует специализированных космических ЯЭУ.

Уверен, что помимо Нигерии, ЮАР и Египта в Африке интерес к энергетическим ЯЭУ будут иметь также Алжир, Ангола, Марокко , Тунис и возможно Эфиопия (если у РФ или КНР кредит выпросит).

Уважаемый VBVB - всё просто. Смотрите:


Фрагмент за №1 (выделен курсивом) означает не болеше и не меньше переход с орбиты планеты Земля со своей защитной оболочкой в виде атмосферы на некий "пояс астероидов" без какой-либо защитной оболочки, где высока вероятность столкновения астероидов просто в силу их количества и неопределённости орбит. Бред - бред.

Фрагмент за №2 (выделен аналогично) означает сознательное разрушение планеты Земля с целью "перелопатить обломки". Бред - бред.

Первый абзац я не выделил, ибо уже после него и так всё становится ясно.

Наверное, это некоторое злоупотребление, но если мы совсем будет тут лишними, то нас отсюда попросят. Вроде, инструментарий переноса позволяет зацепить только первый пост, и все ответы переедут с ним.
Я совместил оба поста в один.

Первое. Вы напрасно берёте приложения с высоким полем. Да, это не сильная сторона MgB2 (даже особо покалеченного для привязки центров пиннинга). Но это и не то, о чём разговор.

Второе. Тут крестик должен быть надет обязательно с трусами одновременно: либо преимущество в температуре криостата, либо преимущество в критическом токе. Либо так, либо этак. При жидком азоте большинство ВТСП не то чтоб очень сильноточные, и стоимость килоампера там и взлетает к небесам. Да, при одинаковой температуре более высокотемпературный СП имеет преимущество и в токе, и в поле (что логично, факторы, определяющие и Тк, и Iк, и Bк - одни и те же, главный из которых - энергия связи пары). Но если сравниваем токи и поля при гелии, то преимущества по температуре нет. Если сравниваем Тк, то уж точно нет преимуществ по току. Так что - нет. Так нельзя.

Третье. На этих графиках можно смотреть абсолютные величины только для поля. А вот критический ток нужно брать инженерный, у реальных образцов, и вот тут-то и окажется, что в ленточке толщиной в 500микрон сверхпроводящих - единицы, ну или от силы десяток-другой, а остальное - несущая подложка, сопряжение с ней, нормально резистивный шунт и т.п. Магний-бор имеет заполнение сверхпроводником на полтора-два порядка лучше, и на то есть объективные причины. Соответственно, разница инженерного критического тока получается не такая уж и большая. Да, существенная для электромашин, где плотность тока - наше всё. Но не имеющая значения для ЛЭП.

Четвёртое. Низкие температуры - это, конечно, бОльшие расходы. Но. Есть такой концепт - водородно-электрический "супергрид", распределённое накопление-передача жидкого водорода в трубах, внутри которых проложены СП ЛЭП. Фишка в том, что это одновременно и ЛЭП, и аккумулятор огромной ёмкости, куда можно складывать энергию про запас и извлекать её в любом удобном виде. Пропускная способность СП ЛЭП велика, пропускная способность трубы по водороду - очень велика, поэтому и электролизеры, и генераторы (на ТЭ), и потребители водорода (заправки?), и криокулеры, и генераторы-потребители электричества могут быть в супергриде не просто разнесены, а значительно удалены друг от друга. В Курчатова такую штуку, вроде, в прошлом году собирали-мерили - именно в виде "ЖВ как теплоноситель/энергоноситель + диборид магния для ЛЭП". Получили свои амперы, доказали, что потери на охлаждение приемлимы и стоимость трубы-криостата тоже не зашкаливает. Статья, вроде, была в их бюллетене, если надо - могу посмотреть.
Как это влияет на выбор СП? Температура такой системы фиксирована температурой кипения именно водорода, а не чего-то ещё. И вот так получается, что для НТСП уже высоковато, а с ВТСП идёт конкуренция только по $/А*м. И магний-бор тут сразу и сильно выигрывает.


Да, демпингуют, курс рубля помогает несомненно. Цены я брал по памяти, с момента, когда последний раз было интересно. Но никаких радикальных изменений я тут не вижу.


Абсолютли. Как это "нет кабелей"?! Куча коммерческих изделий на дибориде магния, а в каждом - километры кабеля, откуда ж они появляются? Магия, что ли?
Оба-на, "новости". Счёт уже на тысячи км пошёл. И для порошок-в-трубе в 2006-м у американцев уже были мощности на 3000км/год.

Нет, по материалам и с диборидом магния у вас какая-то ерунда насчитана (какую плотность тока брали?), и ВТСП получаются неадекватно дешёвыми: для них подложки - технологическая необходимость, исключать их из провода никак нельзя (соотвественно, цену/массу/объём их материалов тоже).
Так что и в пределе разница по стоимости будет во многие десятки раз, если натягивать, и в более-менее реальных сценариях - сотни раз.

Каждое моё утверждение полностью соответствует физике. Ни одного противоречия с численными оценками там нет.

Совсем не очевидно что астероиды будут сталкиваться. Предположим их 250 миллионов диаметром по километру общей массой 0,025% массы Земли.
Много это или мало? Ровно столько же, сколько грунта можно перелопатить на Земле обычными шахтами глубиной 2 километра.

Вращаются по орбите в одном направлении со скоростью 18 километров в секунду относительно Солнца (Земля 30,5 км/сек).
Даже если они выстроены цепочкой на одной единственной орбите, среднее расстояние на радиусе 2,8 астрономических единиц будет 10 километров между ними.

Предположим их по радиусу, т.е. расстоянию до Солнца, разнесли на 1000 орбит, так что ширина кольца между самой внешней и самой внутренней орбитами 10% среднего радиуса.
Окажется среднее расстояние между астероидами на одной орбите 10 тысяч километров, между соседними орбитами по радиусу от Солнца будет 42000 километров.
И это самый простой вариант размещения, когда все они в плоскости эклиптики не подключая третье измерение, т.е. вертикальную ось.

Столкновение с более мелкими попутными астероидами может допускаться если на 10-километровом астероиде запас строительного материала, временно не используемый лазерными 3D-принтерами,
насыпан в виде 100-метрового слоя песка на внешней поверхности герметичной дюралюминиевой оболочки и удерживается собственной гравитацией.

Что касается защитных свойств атмосферы от космических излучений (хотя важнее магнитное поле которое может быть искусственным за счёт сверхпроводников), вся атмосфера это эквивалент 5-метрового слоя графита по массе. Такой же может быть на внешней стороне астероида-космического корабля: удобно и практично.

Нет сомнений что следующие поколения придумают много технических новинок, о которых сейчас мы даже не догадываемся. И реализуют эти идеи.

Denis_Hliustin, всё бы хорошо, но без гравитации человек того... Не может организм приспособиться, ему нужны миллионы лет эволюции.

Насчет сверхпроводников - нужно начинать с малого и более практичного - с генераторов и двигателей большой мощности. Там, за счет применения СП можно очень сильно уменьшить габариты. И да, все это должно работать при температурах жидкого азота. Если ниже - то экономика не очень может вылезти.

Насколько я помню, там проблема не столько в охлаждении, сколько в максимальном токе, после которого сверхпроводник резко перестает таковым являться (я так подозреваю, что в случае больших мощностей еще и перестает со звуко-световыми эффектами). Гриогеника то ладно, что за проблема - весь статор засунуть в жидкий азот (а то и в гелий, хотя это крайне дорого, гелия мало), но толку то... токи нужные все равно не выходят. Я не помню но кажется там и по магнитному полю есть свои ограничения.

(А, я просто не дочитал, тут выше даже графики уже выложили, так что прошу прощения, если это уже разобрали).

Кстати, по теме - все это хорошо. НО сейчас все эти _возобновляемые_ источники энергии зависят от солнца (ветер тоже вообще-то зависит). А планета Земля известна длинными ледниковыми периодами, которые вызывались глобальными катаклизмами - супервулкан взорвался, астероид прилетел -> пыль или дым заполняют стратосферу и экранируют землю - ветряки встанут, солнечные генераторы встанут, продуктивность СХ резко упадет, и останется.. останется как раз ядерная энергетика ну и разные там уголь и газ. И тут то вполне может оказаться, что рановато атом хоронили.

А еще не забываем про ограниченность нефти-газа-угля. Как не прыгай, а их запасы начинают кончаться. И их тоже чем-то надо замещать (конечно, лучше бы термоядом на обычной воде, но куда уж там...)

Были наработки, прежде всего под перспективные реакторы большой мощности, но после укро-событий 86 года, было все свернуто.

Люди считают, что вполне вылезет - тот же Сименс работает над 10МВт генератором для ветряка дибориде магния (20К, охлаждение водородом).

Россия, кстати, на удивление - вполне на уровне лидеров, 1МВт ВТСП машину показали, сейчас работают над 2МВт генератором на ВТСП второго поколения.

Насчет заката ядерной энергетике.
Тут вычитал одну статью про Гренландию и ее запасы урана, которые они хотят уже приступить постепенно к разработке. Как считает автор, из-за внедрения центрифуг 10 го поколения в России и пересмотра топливной базы извлекаемого урана МАГАТЭ с 5 млн до 6.5 млн тонн за счет привлечения 130 $ урана, то увеличенная топливная база привлекла к себе новых участников атомного энергорынка. Вроде как в выставке за 2016 год к 35 странам в этот клуб захотели или выразили желание войти еще 20.
Что думаете по этому поводу? А вовлечение 238 урана может сыграть свою роль в пересчете топливной базы?
А такой вопрос, ВВЭР-С (который спектральный) может увеличить степень выгорания 238 урана и использовать его как дополнительное топливо?

Да, разумеется, в этом смысл всех подобных проектов (ВВЭР-С далеко не первый; и не только в России ими занимаются).

Урановая база и интерес к отрасли со стороны связаны слабо. Уж о чём, о чём, а о запасах урана даже алармисты давно не беспокоятся. Говорится обычно, что лет на сто точно хватит, а лучше и не подсчитать. А что такое 100 лет для современного бизнесмена? Это, собственно, вечность.

Желающих завести у себя АЭС, на самом деле, довольно много. Проблема в том, что они сильно разбалованы и настойчиво требуют, чтобы им построили АЭС в кредит. А на это не очень горазд даже Китай.

сами же их и разбаловали.
атомка становится приложением к политике в вашей стране.
а китайцы просто выдвигают серьезные условия в кредит. и дубинкой ядерной и армией тоже потрясти могут.
а по экономической и технологической мощности - нету им сейчас равных в мире.

Постарались в этом все поставщики, когда заговорили о ренессансе.



Ровно то же самое я слышал от китайцев за рюмкой чая. Только они говорили это про Россию.

Хе-хе. Как показала практика, это была правильная тактика. Где теперь Арева? Банкрот, не выдержала конкуренции. Где теперь Вест? Банкрот, не выдержал конкуренции. Где CANDU? Нету его, совсем. Даже тотальное политическое доминирование США в странах-лимитрофах типа Польши, Болгарии, Украины не дало Весту никакого профита (кроме чисто политического топливного контракта по Украине). Что уж говорить о тех странах, где в расчёт идёт не только политика, но и экономика - там Вест и Арева везде проигрывают, ибо они попросту утратили компетенции, а с восстановлением их (компетенций) они не вписываются ни в какие разумные экономические рамки.

Насчёт того, что желающих - очередь - ничего подобного. Мы видим типичный "рынок покупателя": покупателей мало, и они диктуют условия.

А кто еще и какие проекты, если можно?

Не, покупателей, желающих хватает, вот только, как указывали ранее, все хотят в кредит, ибо штука очень уж дорогая, а позволить себе могут сразу не все, как например Саудовская Аравия, или Иран. А вот остальные страны строятся в кредит - Беларусь, Египет, Турция. Возможно, есть смысл иметь две очереди жаждущих заполучить станции - хочешь быстро - строй за свои, хочешь за кредит - стой во второй очереди и жди, когда наберется очередная сумма возврата за уже построенные и работающие станции, возвращаемые России. Возможно, начнут чухаться быстрее или изыскивать часть средств для финансирования своих хотелок.
Насчет Веста и Арревы. Судя по всему, проблема в сроках и ценах на изготовление дорогого оборудования. Наведения порядка на заводах, возможно бы и изменили бы ситуацию. Но это надо устроить маленькую революцию и позвать "кровавую гэбню" в надзор в помощь.
Как то так.

Например, я застал различные HCLWR-ы.

Вообще эта идея уходит корнями в женевские конференции по мирному атому.

Довольно быстро было обнаружено, что у сырьевого изотопа 238U есть гигантский резонанс захвата (реакции, приводящей к образованию 239Pu) при энергии 6,67 эВ - то есть, относительно недалеко от энергии тепловых нейтронов.
Соответственно, сразу же появились идеи о недозамедленных реакторах (они же эпитепловые). Уменьшить объёмную долю воды в активной зоне либо на постоянной основе (например, поставив твэлы плотнее друг к другу), либо на переменной основе (например, предусмотрев в активной зоне вставляемые/извлекаемые вытеснители).

Смысл в том, что недозамедленные нейтроны с большей вероятностью захватываются при E=6,67 эВ в ядре 238U, превращая его в плутоний и, тем самым, повышая КВ.
Соответственно, можно сконструировать легководник, либо сразу имеющий повышенный КВ, либо значительно меняющий свой КВ в процессе работы за счёт перемещения вытеснителей etc.

А почему это не сработало тогда же?

На уровне "физика на пальцах" кажется, что технически разница небольшая - иметь в зоне поглотители или вытеснители. Почему не взлетело?

Кажется, ничто не мешает даже иметь в зоне вытеснитель вместо _части_ управляющих поглощающих стержней...
А на практике имеют выгорающие поглотители, и даже бор в воде...Но НЕ вытеснители.

Где там случился такой сильный затык?

Во-первых, должна быть сверхзадача. Ради чего маяться?

Предыдущий всплеск интереса к high-conversion, который я помянул, был в конце 80-ых - начале 90-ых. Был он в разных странах, например, японцы активно бросились его изучать.

Идея тогда была простая. Быстрые реакторы зависли на неопределённое время, поэтому давайте улучшим показатели воспроизводства в легководниках. В конце концов, стыдно должно быть - XXI век не за горами, а в мире атомная энергетика всё ещё держится на прожирателях урана от Риковера сотоварищи, появившихся совсем не для мирного атома

Формулы писались простые. Положим в LWR 1 кг делящихся, вынем КВ кг => положим КВ кг, вынем КВ^2 кг => ...
То есть, в общей сложности при бесконечном рецикле в LWR мы сможем получить с первоначального объёма топлива 1/(1-КВ) делящихся.

Соответственно, для какого-нибудь условного обычного LWR с КВ=0,5 мы при замыкании цикла с LWR получим 1/(1-0,5)=2, иными словами, удвоим первоначальное количество делящихся в топливе.

А вот если, говорили, сделать LWR с КВ=0,8, то 1/(1-0,8)=5 мы упятерим первоначальное количество делящихся.

А для LWR с КВ=0,9 мы уже удесятерим первоначальное количество делящихся.

В переводе на язык, понятный обывателю и ЛПР, это означает следующее. Если сейчас у нас природного урана условно на 100 лет, то для замкнутого цикла с LWR КВ=0,9 ровно тех же запасов природного урана хватит на 10*100=1000 лет.

Собственно, зачем желать большего?

Конечно, и рецикл бесконечным всё-таки не сделать, и технологические потери будут накапливаться, но всё равно - пусть даже не на 1000 лет, а всего лишь на 500. Это более чем внушает.

А далее всё было как обычно. Любое предлагаемое изменение в системе влечёт за собой сдвиги по всей системе, и эти сдвиги могут оказаться трудоёмкими или даже фатальными.

Ну давайте, попробую сейчас вспомнить. Может, что-то упущу.

Решалась задача, простыми словами, замещения быстрых реакторов. Естественно, КВ для этого нужно было повысить сильно, на десятые, а не на десятую или, тем более, сотые.
Что сразу выяснилось? Воды для этого придётся убрать из активной зоны очень много.

Порыться надо, может быть, откопаю старые японские отчёты (были они в Союзе, естественно), а так пока напрягу память.
Чтобы получить КВ=0,8 (даже не 0,9), уран-водное соотношение в LWR нужно было изменить примерно с 1:2 на 2:1.
То есть, если раньше воды в зоне было в два раза больше, чем топлива, то теперь наоборот, в два раза меньше.
И это ещё всего лишь для КВ=0,8 (!!).

Естественно, сразу среагировали теплофизики/гидравлики. У них резко ухудшается теплоотвод (теплоносителя стало резко меньше!), и они сразу требуют резкого увеличения скорости теплоносителя через зону.
На это реагируют конструктора топливных кассет (теперь их продукция должна стоять в гораздо более бурном потоке). К ним подключаются технологи, интересующиеся - а какой-такой ГЦН вы собираетесь использовать для создания таких расходов, и не поставить ли вам, умники, по два насоса на петлю? Здесь материться начинают уже экономисты.

Скажете, мелочь на фоне мировой революции? Во-первых, не такая уж и мелочь. Во-вторых, это только первое, что вскрылось. Глубже и не пошли, потому что застряли ещё сами физики (нейтронщики).

Прежде всего, выяснилось, что, невзирая на все десятилетия бурного развития под барабанный бой пресс-релизов, эпитепловые реакторы (реакторы с повышенной ролью первых резонансов) считать толком мы так и не научились. Говорят, что и сейчас не всё здорово, далеко не здорово. Поэтому начинать HCLWR надо было бы даже не со всяких концепций, а с большого объёма НИР с целью научить программы правильно считать их нейтронно-физические параметры.

Допустим, пофиг, дядя Вася на станции засунет пару лишних кассет и наши расчётные погрешности нивелирует.
Но возникла физическая проблема.

В рабочем состоянии в HCLWR спектр нейтронов сидит значимой частью на гигантских резонансах захвата в сырьевом изотопе (238U). Фактически, это означает, что в реакторе есть встроенный мощный поглотитель нейтронов.
Что произойдёт, если HCLWR начнёт терять воду (кипение, течь)? Спектр нейтронов уйдёт с этих резонансов. Фактически это эквивалентно извлечению тяжёлого поглотителя. В пустотном эффекте реактивности появляется значимая положительная составляющая, и в каких-то случаях ПЭР может стать большим нуля (Чернобыль!!!).
Ко всему добавим, что именно в расчётах ПЭР HCLWR программы сходили с ума и не могли гарантировать хотя бы его знак.

Да, кстати. Тот факт, что в рабочем состоянии в HCLWR есть встроенный поглотитель (первые резонансы 238U), означает не только повышенный КВ, но и меньшее количество нейтронов на нужды цепной реакции. Иными словами, обогащение придётся повышать. Тут уж я всю цифирь не помню, но, например, для HCLWR MOX КВ=0,8 обогащение по делящимся составляло 8%.
А от таких цифр вскидывается голова топливного цикла. Она (голова) на нужды АЭС обосновывалась очень давно, и для обогащений свыше 5% не может гарантировать отсутствие аварий на топливных заводах (имею в виду, те линии, что работают на АЭС LWR). То есть, её нужно заново пересчитывать, переобосновывать и, возможно, переделывать.

В общем, возникала масса вопросов, требовавших так или иначе решать их в рабочем порядке.

Но самое главное - всё это здорово, если мы организуем многократный рецикл топлива (HC)LWR.

Сразу всё стало понятно. Изменять физику LWR чуть-чуть, с небольшим ростом КВ, никакого великого смысла нет, ради этого гнать с внедрением многократного рецикла (что само по себе весьма неприятная задача) нет никакой необходимости.

А менять физику серьёзно, обеспечивая КВ=0,8 или 0,9 - значит, по сути дела, пересматривать всю технологию LWR и головы его цикла, попутно решая возникающие задачи.
На это нужны время, деньги, ресурсы и, самое главное, позитивное отношение ЛПР и общества. А им, ЛПР и обществу, в тот момент было по барабану - есть у нас урана на 100 лет или на 1000? В тот период вообще не исключалось, что атомная энергетика агонизирует и вскоре умрёт естественной смертью.

Поэтому всплеск интереса к HCLWR в 80-90-ые окончился, по большому счёту, ничем. Разве что программные инструменты улучшили и получили некоторое количество свежих экспериментальных данных.

Добавлю к простыне.

Есть разница между HCLWR и ВВЭР-С.

High-conversion'ы 80-90-ых рассматривались как альтернатива быстрым реакторам.
Более того, скажем, В.В.Орлов (я сам это слышал) подчёркивал, что HCLWR и есть, с его точки зрения, быстрый реактор (как забавно иногда поворачивается мир ).

ВВЭР-С - это помощник быстрым. Его задача - повысить эффективность топливоиспользования в тепловых реакторах, чтобы снизить требования по КВ к быстрым реакторам.
Соответственно, в системе с ВВЭР-С и БР проще получать заданные КВ системы, чем в системе с голыми БР.

Поэтому реализовать ВВЭР-С должно быть проще, чем HCLWR.

Если честно, я именно ВВЭР-С и подразумевал, когда спрашивал. Даже после объяснения не очень понимаю разницу. HCLWR - разве не простое доведение спектрального регулирования в тепловых до логического предела?

То есть: это же кажется _очень_ простым - втыкнуть вытеснитель вместо поглотителя.
Вне зависимости от раскладов с топливным циклом, чуть бОльший КВ означает, например, достижение того же заданного выгорания при меньшем начальном обогащении. Что есть мгновенная и прямая выгода, прямо здесь и сейчас, для текущей экономики на конкретной установке. И наверняка в 50-60-е снижение обогащения должно было быть вполне себе аргументом.
Не нужен именно КВ=0.8. Вообще не нужен какой-то конкретный КВ, любое повышение КВ, пока оно "задаром" - выигрышно.
Но тут, очевидно, и совсем чуток добавить не получилось, оказалось дорого. Отчего и вопрос - что в этом-то помешало?

Но ладно, с корпусными LWR всё ясно. Я так понимаю, что для корпусных убрать воду сложно - чтобы это сделать без рисков для теплоотвода, нужно увеличивать корпус, что уже дорого. ОК. Понятно.

Но Канду? РБМК-то?!
Почему в РБМК нельзя было вместо поглотителя двигать стержень с замедлителем? Просто убирать-добавлять замедлитель, как в первых реакторах?
Почему регулирование осуществлялось именно поглотителями, почему пришли к этому ОТ спектрального регулирования, как в первых критсборках/реакторах?

Прям техническая загадка какая-то.

Вот именно, что до предела. Иначе в нём нет смысла, он должен по максимуму попытаться заместить быстрые.

От ВВЭР-С такого подвига не требуется. От него как раз требуется хоть как-то повысить КВ, потому что он должен работать в связке с быстрыми.
И поэтому конструктора и говорят, что ВВЭР-С сделать достаточно просто.

Так а почему этого не сделали в ранних ВВЭР?
Ладно, пусть даже не ВВЭР - там сложности, но в РБМК почему не сделали?

В РБМК только ещё спектрального регулирования не хватало Его и так еле научились хоть как-то прилично считать, а тут ещё одно расчётное отягощение. Ну а потом Чернобыль, после которого все изменения были только по теме безопасности.

Что касается LWR'ов, то фанатом спектрального регулирования в них был Эдлунд. Он предлагал его как бы не с женевских конференций. У него, кстати, одна из идей была - спектральное регулирование за счёт изменения добавленной фракции тяжёлой воды, такой вычурный симбиоз.
Потом тему спектрального регулирования плотно окучивали в израильских университетах. Правда, они склонялись к тому, что PWR надо переделать из pressure vessel в pressure tube.

Так что, фундаментальные работы были, концепции LWR со спектральным регулированием предлагались.

Почему они не пошли? А почему сейчас ВВЭР-С тоже притормозился?

Любому проекту нужно иметь своё место и свой смысл, если он хочет дойти до железа.

На первых порах предполагалось, что атомная энергетика будет быстрой (БН или какие-то иные варианты БР).
Но Риковер задействует свои управленческие таланты и показывает в железе, что LWR'ы имеют право на существование.
Их отдают в коммерческое использование. При этом все в курсе, что это времянка, LWRы работают ограниченный период, их основная задача - ослабить бремя несения ядерного щита (в том числе, за счёт экспорта) до того момента, пока не появятся коммерческие БРы.
В такой структуре особого смысла повышать КВ для LWR нет, их ОЯТ всё равно потом употребят бридеры. Замыкать цикл на LWR не предполагается, а делящихся материалов для запуска быстрых хватает.
Эдлунд и его сторонники могут писать статью за статьёй (а в Бельгии был даже поставлен эксперимент по спектральному регулированию), но им отвечают: "Большого смысла в вашей идее нет".

Время идёт, темпы внедрения быстрых оказались невысокими, много технических проблем.
В то же время LWRы штампуются рекордными темпами, в одних только Штатах говорят о многих сотнях блоков с LWR.
Возникают резонные опасения, что эти прожорливые аппараты скоро употребят весь дешёвый уран.
Тогда (конец 70-ых, можно так обозначить) интерес к спектральному регулированию и некоторому повышению КВ LWR начинает возрастать.
Ядерное сообщество начинает задумываться, как жить в условиях затянувшегося переходного периода к быстрой энергетике.

Но тут происходит TMI-2. Удар по мировой атомной энергетике нанесён ужасающей силы. В одних только Штатах отказываются от планов примерно по четырём сотням блоков (почти столько же, сколько их сейчас всего в мире).
Прогнозы потребления урана сразу снижаются. Соответственно, исчезает и интерес к повышению КВ LWR.

Затем Чернобыль, после которого наступает полная депрессия. Её усугубляет газовая пауза. Набирает силу точка зрения, что быстрых не будет уже никогда, спасти бы хотя то, что есть.
В этих условиях идеи Эдлунда вновь приобретают актуальность в том или ином виде. Появляются мысли, что можно было бы разработать HCLWRы, и они станут венцом развития атомной энергетики. Появляются концепции пароводяных бридеров, где на воде/водяном паре можно получить КВ чуть больше 1.
Всё это оказалось слишком сложно, денег нет, люди уходят, общественность корчит рожи и тыкает пальцами - в общем, всё это осталось в статьях и отчётах.

Далее наступает ренессанс (вернее, разговоры о ренессансе, сам он так и не наступил). Вновь рисуются экспоненциальные графики роста потребления урана, оживает тема быстрых.
Но мы стали умными после всех волн и пертурбаций, шашкой наотмашь более не рубим, радикальные идеи о том, что железки от Риковера проработают 30-40 лет, а потом их сдадут на свалку истории, поддержки более почти не получают. Наоборот, говорится о продлении, о 60 годах, 80... об огромных инженерных запасах в старых проектах и т.д. и т.п. А воистину огромный эксплуатационный опыт LWR позволяет более-менее уверенно говорить о том, что мы сумеем обеспечить их безопасность, несмотря на внутренне присущие их опасности (водород, а у PWR ещё и давление).
Так набирает популярность концепция двухкомпонентной атомной энергетики, в которой сосуществуют быстрые и тепловые реакторы.
У этой концепции быстро находится дополнительный плюс - если у LWR повысить КВ (хоть как-то), то, соответственно, можно понизить КВ у БР. На бумаге высокие КВ в БР достигаются легко, на практике это стоит труда и денег, поэтому помощь в воспроизводстве от LWR быстровики воспримут с благодарностью.
Так появился ВВЭР-С (а в разговорах всплыл даже СКД, ранее считавшийся полной экзотикой).

Но тут Фукусима и всякие мировые кризисы. Планы по строительству АЭС опять сокращаются, новые стройки только компенсируют окончательные остановы. Уран резко дешевеет, граждане аналитики, советовавшие банкирам вкладываться в уран, тихо сливаются.
Соответственно, и интерес к повышению КВ у LWR опять начал снижаться. По тому же ВВЭР-С до сих пор никакой конкретики нет, остаёмся на уровне бумаги.

Я простынёй попытался ответить. Если кратко - смысла не видели.

В годы Первой (1955) и Второй (1958) Женевских конференций были две существенные причины:
1) Реакторы с промежуточным спектром требуют обогащённого топлива.
По мере увеличения доли резонансных нейтронов, требуемое обогащение растёт вплоть до примыкания к нижней границе обогащений больших натриевых бридеров.

2) В то время промежуточные реакторы полагались в основном на эксперимент. Одногрупповая теория диффузии, а равно и теория возраста нейтронов, не давали корректных предсказаний для случая промежуточных обогащений. Для расчёта требуются многогрупповые константы, которые в то время были не промерены с достаточной точностью для многих материалов.


В случае вытеснителей, их общий объём должен быть на порядок больше чем стержней карбида бора.
Поэтому удобным способом варьирования количества воды в АЗ в перспективе считается изменение ее плотности. Плотность воды теплоцентрали ~0,9; В случае ВВЭР ~0,7; В случае кипящих реакторов BWR и РБМК ~0,5;
Критическая точка воды имеет место при 374 цельсия и 225 атмосферах, выше этих параметров вода является однофазным (газовым) теплоносителем с хорошей теплопередачей. Плотность её может быть выбрана любая. Впрочем, при значениях менее 0,1 когда спектр близок к спектру БН, малое количество тепла может быть вынесено паром из АЗ поскольку водяной пар это не жидкий металл. И когда КВ начинает превышать единицу, на ГВт тепловой мощности SCWR требуется число тонн плутония в разы большее, чем в БН.

А стоит ли овчинка выделки?

Сейчас вот например имеем величину коэффициента конверсии для ВВЭР-1000 на уровне 0.4, практическая же величина конверсии урана-238 в нечетные плутонии с учетом распада большей части плутония-241 и потерь при перереработке составляет около 0.32-0.33.
Т.е. грубо говоря, три ВВЭР-1000 в год дают плутония еще на один ВВЭР-1000 или на один БН-800.
Ну допустим, что в ходе долгих мучений конструкторы смогут поднять практическую величину коэффициента конверсии для ВВЭР-С на треть-половину, т.е. до уровня уровне 0.45-0.5.
Но это совершенно небольшая прибавка по плутонию, если рассматривать реально возможные величины КВ под единицу, достижимые на имеющихся быстрых аппаратах БН-600 и БН-800.

Т.е. получается, что если начинать бороться за КВ, то никакие ВВЭРы проектировать и строить вообще уже смысла нет. Альтернатива, причем заведомо превосходящая перспективный ВВЭР-С по воспроизвудству делящихся материалов, уже есть в виде того же работающего БН-800.

Кажется, что это очень здравая и недооцененная идея, которая имеет право на вторую жизнь.

Жаль аргентинцы мало, что вообще пишут про свой опыт использования корпусного тяжеловодника от KWU. Иначе хоть можно было бы оценить насколько вообще в PWR/ВВЭР можно пользовать часть тяжелой воды в качестве спектрального регулятора.

Вопрос сложный. И видно, что сейчас он вновь менее приоритетный.

В будущем ответ будет определяться теми количествами, в которых будут строиться ВВЭРы.