Вы наверняка очень хорошо знаете ПИК, потому решил задать несколько вопросов о нем. Сам я близок к пользователям нейтронных пучков, об источниках нейтронов знания фрагментарны. ПИК должны запустить на полную мощность в конце 2018 судя по заверениям из ПИЯФ. Буду очень благодарен за ответы.
- Действительно ли ПИК удачнее по дизайну и лучше по ключевым параметрам, чем 58 MW реактор HFR в ILL в Гренобле или HFIR в Ок-Ридже?
- Есть ли количественные данные о плотностях нейтронных потоков (тепловые нейтроны) в ГЭК (горизонтальных экспериментальных каналах), как ПИК выглядит на фоне прочих приличных исследовательских реакторов с выводимыми пучками?

От модератора по ведению. Так как ПИК в этой ветке оффтопик, то позже (после ответа Dobryak'а) перенесу в отдельную ветку.

Я не буквально в теме ПИК, это сильно на периферии моих прямых интересов, хотя и не неграмотен. По задумкам, потоки должны крыть гренобльские, сравнения с Ок-Риджским не видел. Сходите просто на сайт ПИЯФ --- цифры в голове не держу. В одном, к сожалению, можно быть уверенным: по приборам ПИК-у еще долго до них дотягиваться --- в совокупности они сильно дороже самого реактора. Где деньги, Зин? Активную зону ПИК проектировали очень давно, но грамотно. С Юрием Викторовичем Петровым (буква П) был просто с 70-х очень близко знаком.

Спасибо. На сайте ПИЯФ любят показывать невозмущенный поток в центральном канале (примерно на уровне СМ-2(3)). Что касается плотностей потоков на донышках ГЭК, то те числа, которыми пользуются проектировщики нейтронных установок и нейтроноводной системы и показывают в презентациях, уступают гренобльским. Это удивительно. Правда, люди в этих числах не уверены, сами они не имеют отношения к собственно источнику. Говорят, результаты расчетов. Число ГЭК на ПИКе существенно меньше, чем в Гренобле. Если еще и с потоками все не так радостно, то паритет с ILL под вопросом, не говорю о превосходстве. Понятно, что до приборного парка как в ILL путь долог. Пока же хотелось бы убедиться, что есть паритет хотя бы по плотности потока.

На каждый канал нужен прибор... которых не хватает. Есть еще тонкости с качеством нейтроноводов --- это только внешне они похожи на водопроводные трубы. Я не настолько в теме, чтобы дать четкий комментарий. Есть еще и такой пунктик, как невозможность переварить не самым совершенным прибором слишком высокий поток. Последнее Вы и без меня понимаете.

Нейтроноводная система и приборы - все это люди сделают как надо, было бы финансирование. А вот источник уже не изменить. Я для себя хотел бы понять, насколько оксидное топливо хуже металла или интерметаллида в контексте потоков и высокой энергонапряженности. Из памяти, не проверяя в сети, могу извлечь такие числа, как примерно 2 MW на литр для ПИКа и примерно 6 для FRM-II, мощность которого всего 20 MW, разница очень велика. Возможна ли в будущем модификация зоны ПИКа и переход на другое топливо или же это совершенно немыслимо?
Есть еще вопросы.

- От старшего поколения курчатовцев я слышал, что в 60-е был либо готовый проект, либо задумка хорошо проработанная по строительству 60 MW исследовательского пучкового реактора МИФ на территории так называемого "Газового завода" близ ИАЭ, кажется, это на ул. Живописной. Люди говорили, что по параметрам (потокам) этот реактор был бы не хуже ПИКА и что при должной воле его могли бы за несколько лет запустить. В сети я ничего не нашел о нем. Припоминаю, что говорили о том, что ключевые идеи - тяжеловодный отражатель и т.п. уже были заложены там. Кто-нибудь знает, где можно почитать об этом проекте?

- Не помню от кого, но точно слышал, что Сименс-Атом свой FRM-II по использованной идеологии или даже по конкретным схемам взял от советской школы разработчиков, что не афишировалось немцами. В какой степени это правда?

Как бывший расчётчик, скажу, что сильно ошибиться в потоках в центральной части активной зоны сложно.
Вернее, можно, но это будет поймано при первых же экспериментах на критсборке.
А у ПИКа такая критсборка есть.
Так что потоку в центральном канале вполне можно верить.
Что до остальных каналов, то увы, отражатели всегда считаются хуже.

Проблемы ПИКа по нейтронике связаны, насколько я понимаю, связаны немного с другим.
Ему исходно поставили совместимость с твэлами СМ-2.
Это жизненно важное требование. Если иметь для ПИКа уникальные твэлы, то они будут (1) очень дорогими, (2) вполне возможно, не очень качественными, потому что заводы не любят несерийную работу. Устранить п.2 можно, но за счёт превращения п.1. в очень-очень дорогими.
Так и было сделано, отличие двух твэлов было только в активной высоте.

Но за то время, пока строится ПИК, твэлы для СМ-2 уже изменились. У них стало больше поперечное сечение и увеличилась загрузка по урану.
Соответственно, если переводить ПИК на новые твэлы, то поменяются его параметры. Как именно, я просто не знаю. Есть препринты ПИЯФ, где эти вопросы изучались.

И второй момент. У ПИКа в исходном проекте была очень маленькая кампания (2 недели?).
Допустим, меня как расчётчика это совершенно не волнует (хотя у ПИКа есть неприятная особенность, связанная с накоплением самария). Но экспериментаторы, как говорят, почему-то недовольны, им нужно, чтобы реактор работал на мощности месяц или больше.
Так как это реактор с тепловым потоком, то чудес не получится и кампанию можно продлить за счёт увеличения запаса реактивности на выгорание.
А если мы увеличиваем запас реактивности, то у нас возникают проблемы с суммарной эффективностью СУЗов - они должны надёжно перекрывать все запасы и их может не хватить.
Тогда нужно что-то сделать с СУЗами или добавить выгорающие поглотители или ещё что-то. В общем, нужно пересчитывать физику реактора, и из-за этого могут быть разночтения в статьях и презентациях по ПИКу.

Да, и ещё по потоку. На ПИКе ещё в старых статьях предлагали уйти от медной матрицы топлива к алюминиевой, что должно было повысить потоки. А вот сделано ли это в проекте? И даются ли значения по потокам для желаемого "алюминиевого" топлива или для фактического "медного"?

P.S. У конструктора (НИКИЭТ) осенью проводится МНТК. В этом году оно тоже будет и про ПИК там тоже наверняка что-нибудь скажут про текущее состояние параметров.

Металлическое топливо лучше оксидного тем, что оно более плотное (ближе к теоретической плотности урана).
Но различия там не в разы, конечно.
Для исследовательского реактора многое зависит от конструкции твэла - то есть, сколько в твэл можно поместить урана неважно в каком соединении (оксид, металл и т.п.).

Изменить топливо или вообще перейти на другой вид топлива можно. Топливо - выемная часть реакторной установки, а всё, что вынимается, можно заменить.
Дело это очень хлопотное, потребуется проект, затем многочисленные обоснования безопасности, какие-то модификации в системе управления и т.д.

Кроме того, ПИК - собственность Курчатника, а не Росатома, а это два разных субъекта, которые друг друга то любят, то не любят. А за топливо отвечает Росатом. Так что для смены топлива желания одного только владельца реактора будет недостаточно, он должен ещё будет как-то договориться с Росатомом.

Наконец, совершенно неожиданный момент. ПИКу может когда-нибудь внезапно крупно подгадить политота. У него в качестве топлива ВОУ, и даже точнее, уран оружейного качества. То есть, он постоянно будет в группе риска, что когда-нибудь он может подпасть под какую-нибудь международную инициативу с переводом на НОУ-топливо. Нераспространенцы про ПИК не забывают.
Перевести на НОУ-топливо и сохранить параметры по нейтронике будет практически невозможно, и в лучшем случае при таком раскладе реактор встанет на сколько-то лет.

Большое спасибо за содержательные ответы!

Увы, по ПИКу я, когда ещё работал, даже моделей расчётных не видел, не доводилось. Поэтому говорю только то, что слышал на конференциях и проч.
Будет возможность - спросим про текущее состояние и его текущие предполагаемые параметры.

Хм, но это же и есть ПИК.
Ерыкалов А.Н., Каминкер Д.М., Коноплёв К.А., Петров Ю.В. Реактор для физических исследований - ПИК. В сб.: Физика ядерных реакторов, Мелекесс, 1966, т.3, с.273-280;
В 1966 году его основные принципы были сформулированы в виде статьи, а в виде отчётов наверняка были ещё раньше.

Тяжеловодный отражатель (особая черта ПИКа) был как раз в духе ак. Константинова. Он считал, что нам нужно принять во внимание опыт канадской атомной программы с их CANDU и активно внедрять в реакторные проекты тяжёлую воду. Соответственно и в ПИКе появилась D2O.

У меня димитровградского сборника нет, за ним нужно идти в библиотеку.
Но в интернете есть косвенное свидетельство - вот эта статья Ерыкалова и Петрова http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-en...5-1_1968/go,52/
В ней есть аккуратное утверждение про то, что тяжёлая вода лучше бериллия.
Аккуратное, потому что тяжёловодное направление шло вразрез всем нашим магистральным планам.

Так что ключевые идеи ПИКа как раз и появились в середине 60-ых годов.
Был ли у Курчатника некий альтернативный проект подобного рода? Вполне мог быть, в те времена Курчатник фонтанировал идеями. Надо взять где-нибудь подшивку старых препринтов ИАЭ и поискать упоминания о новых концепциях исследовательских установок.

https://nplus1.ru/news/2019/02/21/pik-launch

Энергия в Дж, мощность в Вт !

В чём сила, брат? ©

. . . сила в н (ньютон);
длина в м;
время в с - и т.д.

Глубокоуважаемый Александр, у меня не получается вставить те фото из физпуска 2011 г, что я Вам посылал. Там из можно сказать уникальных фото самого Кира Александровича Коноплева с кассетой в руках, а перед ним тележка "для колбасы из советского универсама" с еще двумя "батонами колбасы", и еще фото, на котором уже ребята помоложе подвешивают вручную кассету к штанге перезагрузочной машины. Ну, и еще пошла бы фотка с кассетой, уходящей на свое место в АЗ. Теперь эти фотки, как полагаю, уже без грифа. Может выложите их? Или подскажите, как это сделать?

Кстати, сообщая в 9 утра о том физпуске, что состоялся предыдущим уже почти вечером, Кир говорил о 5 ваттах. Может они потом дошли и до 100 ватт.

Первые работы по физпроекту Ерыкалов и Петров начали еще в 1963.

Об Алексее Николаевиче (Лёше) Ерыкалове можно почитать здесь, к сожалению, он уже не с нами

http://thd.pnpi.spb.ru/History/Erykalov/

Юрий Викторович Петров не дожил до пуска ПИК, о нем см

http://hepd.pnpi.spb.ru/ioc/ioc/line061112/n3.htm

Давид Моисеевич Каминкер дожил только до 1976.

И, чтобы дважды не вставать: так как Вы упомянули тяжеловодное направление, то может стоило бы напомнить о нелегкой судьбы реакторе А1 (который не "Аннушка")?

Хорошо, попозже вставлю.



Силами форумного движка - никак.
Вариантов два:
1) выложить на любой сторонний хостинг и дать ссылку;
2) прислать нам на почту с просьбой выложить (в этом случае желательно отдельно оговорить, нужно или не нужно указывать, кто прислал).

Поступлю-ка я коварно Буду выкладывать их по одной с перерывами.
Все будут кликабельны.

Итак, кассеты готовы к загрузке при физпуске.

Ааа! Это ядерное топливо так горкой лежит?

Дальше его ещё и на руках таскать будут

Но вообще, я хотел бы, чтобы комментировал происходящее наш уважаемый Dobryak

Я собственно загрузку топлива увидел только на фотографиях и слышал комментарии Коноплева - он того момента ждал 40 лет! Меня на ПИК-е при загрузке быть не могло ни при какой погоде. Мое пояснение, как эти фото ко мне попали, приведено в топикстартере этой ветки.

Могу только добавить, что через лекцию после презентации Коноплева была моя, и меня из Рощино тут же отвезли в Пулково. Так как Коноплев при моем попустительстве вместо запрошенных 15 минут проговорил все 45, если не больше (прерывать такое и погонять было бы кощунством!), да и я с моим предыдущим лектором свои лекции затянули, то я реально боялся на свой рейс опоздать. На форуме Глобальная Авантюра я выложил краткий репортаж уже поздно тем же вечером из Германии... Через два, а скорее все же три дня репортаж с форума был удален. На мой запрос администратор форума ответил, что удаления потребовала известная всем контора. Она же обратилась в дирекцию ПИЯФ, а я в дирекцию позвонил извиняться. Дирекция меня уже вычислила, так что я успел покаяться до вызова на ковер. Она хорошо обложила меня за то, что я наверняка сорвал торжественный тычок верховного пальца в красную кнопку (такой тычок и вправду не состоялся, но не буду приписывать это такой ничтожной личности, как я), но в целом не проявила никакой кровожадности. Кир Александрович же был просто доволен (по уши).

Комментарий, что кассеты привезли так, как вывозили колбасу в торговый зал универсама, не мой --- это было замечание из зала, и оно вызвало большое оживление.

Если честно, глубокоуважаемый Александр, то комментировать отдельные фотографии я не могу. Мне кажется, что они все настолько очевидные, что особых комментариев и не требуют.

Про кассеты помню замечание, что они в ЛИЯФ, а потом в ПИЯФ хранились около 20 лет (это к 2011 году!). Разговоры о ПИК возникали на каждой Зимней школе ЛИЯФ/ПИЯФ, с непременным цитированием теоремы Ю.Петрова: "До взятия ПИК-а Петрова всегда остается 5 лет." На этих школах параллельно моей физике высоких энергий работала секция физики реакторов (не более 25-30 человек), не всегда на одну-две лекции туда заглядывал. Это и есть уровень моей (НЕ)компетентности в теме. А вот подборка фотографий вполне уникальная.

Последние несколько лет на ПИК регулярно водили экскурсии школьников и разных домохозяек.

Не знаю, кто из ПИЯФ углядел репортаж на ГА, но на внутреннем ПИЯФ-овском форуме никто на меня пальцем не ткнул.

Дмитрий Трунин
Энергетический пуск
Под Гатчиной заработал исследовательский нейтронный реактор ПИК
https://nplus1.ru/material/2019/02/21/pik-reactor-gatchina

Dobryak, касеты с обогащением 90% хранились около 20 лет и не прокисли?

А чему там прокисать? Трития нет, плутониев тоже...

В Тегеране же не кисли, а у нас почему должны были?

И вот эту историческую фотографию тоже выложу.

кликабельно

Меня вот конструкция удивляет, своей закрытостью. Ещё и крышечка какая-то с болтиком...

Блин, так то не "топливо", вот где топливо

По топливу некоторые подробности по ссылке http://flnph.jinr.ru/images/content/Books/...ilities/063.pdf

На этом фото Кир Александрович Коноплев собственной персоной. Мне говорили, что первую сборку перед загрузкой он поцеловал. Для полноты картины: на его альпинистском счету все пять семитысячников СССР (я не слышал, чтобы он на заграничные ходил).

В руках - квадратная ТВС-твэл,
а в тележке - шестигранные ?

Cм. картограмму на стр.6 (она же 361) по ссылке нашего командира http://flnph.jinr.ru/images/content/Books/...ilities/063.pdf --- вопросы отпадут. Шестигранные тоже шестигранные с совсем нетривиальной геометрией

Судя по всему в тележке какие-то масса-габаритные имитаторы, совсем на ТВС не похожи.

И заключительное фото. Пока всё-таки пусть будет не кликабельным.

ПИК выведен на энергетический режим
http://atominfo.ru/newsz03/a0067.htm

ПиК --- это Петров И Коноплев (первый Юрий Викторович, уже давно покойный, второй --- Кир Александрович, ему уже пошел 91-год). Фотография Кира А. с топливной сборкой в реках была на форуме, см несколькими постами выше.

В новостях и пресс-релизах не назвали мощность (или я пропустил число это). До какой мощности довели ПИК вчера? Какая будет в 2021 достигнута?

Номинал в следующем году (сегодня про это сказали).
Вчера, насколько мы понимаем, было 10%.

А в абсолютных цифрах сколько? Я вот тоже не понимаю, что это, киловатты, мегаватты?

Так это известно уже много десятилетий.
Номинал у ПИКа - 100 МВт.
http://www.pnpi.spb.ru/ustanovki/reaktor-pik