Только что заглянул на Авантюру. Там тоже мозговой штурм. Но они смекалистее всех. Они все топливо пакуют в вольфрамовую бомбу. Она со зла раскалится догола. Уран и вольфрам плотнее всех пород. Породы растают и бомба сделает буль-буль пока энерговыделение не кончится. Придумал Бялко, брат Бялко из "Что, где, когда". "Китайский синдром" рыдает.

Что если реакторы (активные зоны) будущих АЭС строить сразу глубоко под землей.

… бомба продолжает прыгать по стране. (Из старого анекдота.)

Сам не люблю советчиков с непроработанными идеями, но здесь, как не медик… .

Что если реакторы (активные зоны) будущих АЭС строить сразу глубоко под землей.

Отличающиеся тем что:
Мощный корпус - длиннющая вертикальная тепловая труба (естественно герметичная). В нижней части реактор погружен в кипящий теплоноситель.
Пар по трубе поднимается вверх конвективно.
В верхней части тепловой трубы, у поверхности земли, теплообменник – конденсатор.
Как водится, отбираем тепло у пара 1-го контура, греем им пар 2-го контура. Рядом на поверхности машзал.
Конденсат 1-го контура стекает к реактору самотеком.

Осуществить перезагрузку, на глубину 300-400 метров, думаю, не станет проблемой.
Теория тепловых труб достаточно разработана.
Конструктив рисовать под типоразмер проходческого щита.
Естественно исследовать геологию, располагать АЗ ниже уровня грунтовых вод.

В случае чего можно там внизу рассредоточить АЗ и там же похоронить.

Оффтоп конечно, но отраслевая проблема еще полной оценки не имеет, но уже стоит.

С Уважением, Сергей Коваленко.

Ну ,Вы сами должны помнить ,откуда что взялось(А.Сахаров).Трудно оценивать риски и стоимость решения(?).Отсюда ,приемлимость рисков(стоимости) и "цена продукта".Далее состояние экономики,производительных сил и ,опять ,цена продукта и рисков.

1) Берем место где гранитное основание. Роем там яму глубиной 50 метров, диаметром - примерно в 3 нынешних контеймента.

2) На дне в центре ставим вверх тормашками управляющие стержни. Делаем нечто вроде конусов из гранита так чтобы все что ниже валится - разделялось гранитными выступами, а выше торчат стержни. Это по центру.

3) Левее и правее копаем еще несколько ям, внизу все те же конуса из гранита. Все это на дне 50 метровой ямы, в граните.

4) Опускаем вниз на подвеске ТВЭЛ-ы. Спускаем их на уровень управляющих стержней.

5) Вниз опускаем теплообменники для воды. Не один а много.

6) Теперь наливаем туда 50 метров воды.

7) По теплообменникам пускаем воду. Поднимает подвески с ТВЭЛами выше стержней, получаем реакцию, по теплообменникам качаем воду, на выходе пар, турбины, и станция работает.

… Что характерно - никаких железных корпусов … .

300-400м. я рассмотрел в первом приближении, помимо прочего, еще для обеспечения размещения АЗ гарантированно ниже уровня грунтовых вод.
Туда, где их нет, и где они никогда не появятся. Это принципиальный момент.
Возможно не конуса, а один большой конус посредине и вокруг конусовидная щель. В таком случае получаем рассредоточение. Если конусов несколько, то между 3-мя соседними конусами получаем концентрацию.
Довольно сложный конструктив теплообменников получим… .
При управлении придется перемещать большую инертную массу. В данном случае этой массе пропорциональна инертность реакции на управляющую команду управляемой системы в механическом смысле. Хотя я не знаком с особенностями переходных процессов реактора, по этой причине, не могу сказать, насколько критична такая инертность.

По какой причине вода в теплообменнике закипит раньше воды окружающей твэлы более низкое давление в контуре теплообменника?
Там будет давление 5 атм. Вода с большой вероятностью будет уходить.

Я бы тогда уж твэлы делал в форме вольфрамовой капсулы.

Вообще диких идей что-то совсем много становится. Можно отдельную ветку открывать. а то тут им явно не место - тут пациенты и так волнуются... Но в целом идея здравая - а хай себе нагреваются и плавят то что под ними и тратят свое тепло на это плавление, это куда лучше чем поливать водичкой непосредственно расплав а потом не знать куда эту водичку деть... и водород тоже...

Так как почти засыпаю, отвечу тезисно.

Подземная АЭС имеет смысл только в том случае, если все её потребители живут под землёй.

Как в Крясноярске-26

... основные требования по итогам фукусимы

1) Независимость от внешних источников энергии (контролируемое и заданное проектом поведение при полном обесточивании - уйти от нужды в генераторах и принудительном охлаждении).
2) Контролируемое разрушение для направления этого процесса по заданному безопасному пути в случае аварии.
3) Независимое питание систем контроля и их резервирование для непрерывного получения достоверной информации.
4) Возможность удаленного мониторинга основных параметров по нескольким разнотипным каналам связи совместно с п. 3 для того чтобы не было нужды облучать персонал
5) Унификация оборудования и обеспечение совместимости с широко распространенными акб. генераторами и тд чтобы обеспечить легкое использование в случае нужды широко распространенных типов генераторов и тд для устранения аварии.
6) БВ пространственно разнести с реактором чтобы проблемы одного не сказывались на другом.

В идеале имхо в случае аварии аэс должна самозахораниваться и вообще не требовать каких либо дополнительных мер.

...все...

ну раз ветка для бредовых идей
тут 1 идея уже несколько дней витает...

а не подойдет ли для пассивного охлаждения большой контур с выходом под открытое небо и кучей здоровенных радиаторов? для теплоотвода что нить типа такого
http://www.jeanmueller.pl/katalog_ru/radia...y/radiatory.jpg
ну и реактор немного закопать (или радиаторы повыше поставить) чтоб ниже теплотрасс был. если доверится логике конвекция сделает своё дело. контур можно держать заполненным водой и в случае аварии банально реактор с турбины переключать на него.

Как в Крясноярске-26

Согласно Авантюре, это была докторская этого Бялко. Он ее делал давно в Институте Физики Земли. В-общем, физики шутят.
У этого Бялко есть еще книга "Планета наша Земля" http://www.kodges.ru/100901-byalko-a.v.-na...eta-zemlya.html

В нашей палате пофантазировали и придумали очень красивое решение.

1) Берем место где гранитное основание. Роем там яму глубиной 50 метров, диаметром - примерно в 3 нынешних контеймента.

......
Все абсолютно безопасно. 50 метров воды не скипятишь, пар можно улавливать вместе с газами. Нужно только обеспечить условия не возникновения гейзера (когда внизу вода поднимается и потом резко вскипает). Если что даже если вода выкипит - твэлы отцепляем, они валятся на дно а там гранитные конусы их разводят. И пусть себе лежат греются и плавят гранит - сами себя и замуруют.

Что характерно - никаких железных корпусов. Никаких там турбин расхолаживания. Никаких там дизель генераторов не нужно и бассейнов охлаждения. Даже контеймент сверху и тот не очень нужен, потому что ну свалится туда самолет - ну упадут ТВЭЛы на дно - а там нет критичности и сверху 50 метров воды в колодце диаметром 30 метров (1500 кубов - не скипятишь. Можно размеры и увеличить - скажем 100 метров глубиной и 100 метров диаметром...). Никаких проблем отходов - все остается там внизу... Все что нужно - бетонная скала, и метростроевцы...

В Красноярске-26 не все живут под землёй, а точнее никто Потребитель (т.е. город) вполне надземный

Тогда уже надо задумываться о принципиальной смене концепции: АЭС - на поверхности, люди обитают под землей

Или люди на Земле, а АЭС на Луне. А передавать энергию лазерами

Вы претендуете на собственный проект в рамках ветки "АЭС на резинке"

1) Куда вода уйдет через гранитное основание??

2) Не нужно, чтобы вода в теплообменнике кипела (при том давлении), нужно чтобы она кипела, когда наверх поднимется. Ну скажем 100 метров - 10 атмосфер - какая температура там у воды, чтобы она не кипела... а потом, когда вода поднимется, она пусть себе кипит и пар создает... Ну или просто давление в теплообменнике держим ниже (не заполняем подающую трубу всеми 100 метрами воды к примеру).

ну а тонкую регулировку тоже можно добавить, стержнями сверху или же имеющими локальный привод.

Некоторые мысли по поводу возможных схем создания атомных электростанций безопасных в эксплуатации.
Сергей Коваленко

Дальнейшее развитие атомной энергетики требует создания более безопасных объектов, нежели это есть сегодня.
Имеют место такие задачи, как энергонезависимость систем охлаждения атомных реакторов, быстрая и надежная изоляция аварийных атомных реакторов.

Представляется возможным решить указанные задачи следующим образом.

Системы теплоотвода выполнить в виде пассивных элементов - тепловых труб.

Активную зону реактора размещать под землей в шахте гарантированно ниже уровня грунтовых вод.

Тепловые трубы, нагреваемый конец которых расположен ниже охлаждаемого, будучи размещенными в гравитационном поле, являются весьма эффективными переносчиками тепловой энергии. Помимо этого, они представляют собой герметичные элементы, работающие автоматически при возникновении кипения теплоносителя в нагреваемом конце трубы, и не требуют дополнительного энергообеспечения. Поскольку парообразный теплоноситель поднимается к охлаждаемому концу конвективно, а сконденсированый на нем теплогоситель стекает вниз к нагреваемому концу трубы под воздействием собственного веса.

Активная зона реактора, расположенная в шахте ниже уровня грунтовых вод, в случае возникновения критической аварийной ситуации, может быть быстро и эффективно изолирована. Что воспрепятствует загрязнению окружающей среды продуктами деления.



На предлагаемой схеме:

Вертикально размещенная тепловая труба(1), в нижней части которой размещен атомный реактор, погруженный в жидкий теплоноситель тепловой трубы.

Тепловая труба размещена в вертикальной шахте.

Верхняя часть тепловой трубы представляет собой радиатор естественного охлаждения (5), снабженный защитой от внешних катастрофических воздействий и самотеком охлаждаемый внешней природной охлаждающей средой(7). Такой средой может быть атмосферный воздух, либо вода водоема, гарантированно пополняемого из естественных источников. При этом первый вариант представляется более надежным в силу надежности существования атмосферы.
Параметры тепловой трубы (1) и ее радиатора (5) должны полностью гарантированно обеспечивать теплоотвод всей тепловой энергии, выделяемой реактором в штатном (некритическом) состоянии.

Несколько ниже радиатора (5) внутрь тепловой трубы (1) вмонтирован радиатор-теплообменник (3), являющийся горячим концом герметичной тепловой трубы (2).

Верхний охлаждаемый конец (4) тепловой трубы (2) в первом варианте предлагаемой схемы является нагревательным элементом котла турбины.

Теплообменник (3) обтекается конвективно-восходящими парами теплоносителя тепловой трубы (1) и должен быть таким, чтобы при работающем охлаждении теплообменника (4)

тепловой трубы (2) на радиаторе (3) конденсировалось максимальное количество теплоносителя тепловой трубы (1), испаряемого теплом, выделенным реактором.

В то же время, теплообменник (3) при неработающем охлаждении теплообменника (4)

тепловой трубы (2) должен свободно пропускать конвективно-восходящий пар теплоносителя тепловой трубы (1), испаряемый теплом, выделенным реактором для того, чтобы весь этот пар мог быть сконденсирован теплообменником (5).

Помимо этого, возможно конструктивно окажется уместным снабдить теплообменник (3) центральным вертикальным сквозным отверстием, не имеющим сообщения с внутренним пространством тепловой трубы (2), но позволяющим осуществлять перезагрузку топлива реактора, а в рабочем состоянии закрываемым паровым экраном.

Соотношения прочности тепловых труб, их внутренних объемов и количества теплоносителей, находящихся внутри них, могут быть выбраны такими, чтобы переход всех объемов теплоносителей в парообразное состояние не приводил к разрушению тепловых труб. Другими словами, тепловые трубы при полном испарении теплоносителей, вызванных критической ситуацией, оставались бы замкнутыми, герметичными.

Ниже глубины (H), которая в свою очередь гарантированно ниже уровня грунтовых вод, представляется необходимым размещение запечатывающего устройства.

Представляется возможным выполнение такого устройства в виде необходимого количества запечатывающего материала, расположенного вокруг тепловой трубы (1) и размещенного вокруг этого материала пирозаряда необходимой мощности.

Использование запечатывающего устройства выполняется в случае возникновения критической аварийной ситуации.

В нижней части шахты необходимо предусмотреть устройства рассредоточения активной зоны реактора с целью наиболее вероятного прекращения цепной реакции независимо от внешних обстоятельств.

Во втором варианте исполнения тепловой трубы (2) турбина энергогенерирующей установки может располагаться непосредственно в тепловой трубе (2).

Во втором варианте исполнения тепловой трубы (1) между теплообменником (5) и теплообменником (3) тепловая труба (1) может быть разделена дополнительным теплообменнтком на две взаимогерметичные тепловые трубы, верхнюю – чистую и нижнюю – грязную. Такое решение может быть применено с целью недопущения заполнения надземных конструкций грязным теплоносителем тепловой трубы (1).

31 марта 2011г.

Меня неприятно удивил подход к безопасности на АЭС.

“При целевой на сегодя (для ВАБ) частоте тяжелых аварий 1Е-5 в год” – это вообще ППЦ.
1Е-5 = 10**9 часов это стандарт СУ пассажирской авиации, надеюсь не надо говорить что 200 трупов по сравнению с АЭС страдающей метеоризмом полная фигня? Для сравнения у обитаемого космоса требования на ТРИ порядка выше.
...
А об обеспечении живучести похоже вообще никто не думает…
...

"подход к безопасности на АЭС" - обыкновенный компромисс, как и в авиации: вообразите себе пассажирский самолет, оснащенный креслами-катапультами для каждого пассажира. Но их будет в 10 раз меньше = билет в 10 раз дороже. Кто-то полетит? Я, лично, - нет. Пешочком уж лучше дойду .

Проблема не в самой цифре (1Е-5). Проблема в ее интерпретации и получении.
Дело в том, что распределение верояностей тяжелых аварий - явно не нормальное или лог-нормальное. Можно предполагать, что там что-то типа распределения Парето. В вольной трактовке выглядит как "90% процентов вреда приносится 10% аварий" (цифры не так важны. В оргинальной формулировке "80/20", например. Но по отношению к распределению доходов).

Так вот. Распределение такого рода "паскудно" тем, что его "сигма" (отклонение) сравнима со средним значением. А это означает, что проектные запасы должны быть не десять-двадцать-пятьдесят процентов, а РАЗЫ.

А "обеспечение живучести"... Т.н. "ловушки кориума" вещь над которой некоторые хихикают.

Далее. Посмотрите внимательно на эти карты ИФЗ (кстати, сила/ачстота землятресений - тоже распределение Парето). Должен быть БЕЗУСЛОВНЫЙ запрет строительства АЭС на "расцвеченных" в любой цвет территориях карты №1 (частота 6-бальных з/тресений).

Никаким распределением на три порядка ты вероятность не поднимешь.

According to GE, only after at least 30 million years does the core damage frequency (CDF) of the ABWR reach 50% (e.g. 3E-7),

Плюс у меня сложилось стойкое впечатление, что пытаются обеспечить надежность работы и сохранность оборудования, а не минимизируют последствия его поломки, что очевидно не правильный подход. Ибо все, что может сломаться – обязательно сломается, что не может – сломается тоже.

… Помимо ранее выложенной ссылки, http://sergedesign.com/aes/AES.htm для обсуждения, выкладываю и здесь текст более подробного описания моего предложения.

"According to GE, only after at least 30 million years does the core damage frequency (CDF) of the ABWR reach 50% (e.g. 3E-7),"

А Фукусима эт такой общемировой ускоглазый глюк?
Во радость больничке

... У кого какие мнения о причинах отсутствия обсуждения моей публикации?
http://sergedesign.com/aes/AES.htm

... У кого какие мнения о причинах отсутствия обсуждения моей публикации?
http://sergedesign.com/aes/AES.htm

Не-е..., это не "глюк" - это ТРЮК.

Предисловие и пояснение - это в ветке про ВАБ, а здесь - объяснение (весьма упрощенное):

Итак, АЭС Фукусима: современные ВК-реакторы ДжЕ с вероятностью оплавления зоны 1.Е-5 1/год. Т.е. должны бы работать и работать 100,000 лет (или в 6 раз меньше - кому как нравится) без того, что произошло.

Причина аварии - довольно банальна: отказ внешего питания (т.н. SBO) + останов дизелей (т.н. LOCA).
[...]
Вспомним, что сумма нормальных рапределений - тоже нормальное (кажется, теорема Крамера?) - вроде все замечательно и по каждому отказу через оператор ИЛИ мы можем суммировать события, приводящие к отказу "системы 1" или "системы 2".

Вот тут и начинаются "подводные камни": дисперсии этих единичных событий - тоже суммируются. Более того, событие, приводящее к отказу к.-л. из систем, неучтенное в силу своей малой вероятности может иметь весьма приличную дисперсию.

Плюс надо учитывать не медианное (среднее по лог-нормальному) значение вероятности, а уменьшенное на величину корня из дисперсии, да и умноженное не на единичку, а на 2 или 3.

Все это запросто выводит вероятность тяжелой аварии на уровень порядка (что-то)*Е-3

Реактор, плавающий в теплоносителе второго контура - это круто А внутри реактора что-нибудь есть кроме топлива …

Но это и есть японский подход к атомной энергетике - оборудование не должно ломаться.
В других странах думают по-другому.

... ВАБ я даже обсуждать не хочу ибо типичный маркетологовый бред.
Невозможно в принципе получить сколько-нибудь достоверную оценку не рассмотрев
все элементы системы (вплоть до каждой гайки)
и все зависимые групповые отказы .
...

... по уму надо делить системы АЭС по уровню надежности, добиваясь того что бы у последней было >10**12,
за счет того что ее работа допускает и выбросы и приведение реактора в неработоспособное состояние и облучение расчета латающего эту текущую кастрюлю

Этот "бред" имеет такое же право на существование, как и Статистическая Физика (чтобы не рассматривать точные уравнения движения для каждой молекулы)

Уравнения Статистической физики позволяют получить"ВСЕ" макрохарактеристики "сборища" молекул - температуры, скорости, распределения по энергиям и т.д., и это "ВСЕ" можно проверить экспериментально - на ПРАКТИКЕ.

А что можно померять на ПРАКТИКЕ, полученное в ВАБ для АЭС ?

Этот "бред" имеет такое же право на существование, как и Статистическая Физика (чтобы не рассматривать точные уравнения движения для каждой молекулы)

А почему 1Е-12, а не в минус 100, например? И с какой доверительной вероятностью? (я могу гарантировать Вам эту степень в доверительном интервале, например, от 49.9 до 50.1% )

Дополнение и пояснения автора от 6 апреля 2011г.

Вариант, отличающийся тем, что:

Тепловая труба (2), теплообменники (3) и (4) отсутствуют. Как описано ранее, во втором варианте исполнения тепловой трубы (1), она разделена теплообменником (9) на две взаимогерметичные тепловые трубы, верхнюю – чистую (10) и нижнюю – грязную (1). Тепловая энергия передается от тепловой трубы (1) к тепловой трубе (10) через разделяющий их теплообменник (9). При этом для теплоносителя тепловой трубы (1) теплообменник (9) служит конденсатором, а для теплоносителя тепловой трубы (10) теплообменник (9) служит источником энергии, которая обеспечивает кипение теплоносителя тепловой трубы (10). В рабочем режиме в теплообменнике (9) температура кипения теплоносителя в тепловой трубе (10) не превышает температуры конденсации теплоносителя в тепловой трубе (1).

В тепловой трубе (10) в восходящем потоке пара размещена турбина энергогенерирующей установки для которой восходящий пар служит рабочим телом.

Место размещения турбины, ее конструктивные и геометрические параметры выбираются из соображения максимального КПД. При этом в пространстве около турбины должно быть реализовано автоматическое устройство, которое при остановке вращения турбины открывает дополнительные сквозные каналы для прохождения пара. Это необходимо для того, чтобы компенсировать сопротивление, создаваемое остановившейся турбиной на пути подъема пара к конденсатору (5), и не снизить интенсивность теплоотвода всей системы от реактора.

В данном варианте и вариантах от 31 марта 2011г.

Сконденсированные на конденсаторах теплообменников теплоносители стекают в вниз в горячие зоны своих тепловых труб соответственно, как было сказано, под воздействием собственного веса. В каждой тепловой трубе это движение конструктивно необходимо направить так, чтобы между потоками стекающего сконденсированного жидкого теплоносителя и восходящим с большой линейной скоростью парообразным теплоносителем взаимное трение было минимальным.

В варианте от 6 апреля 2011г. в тепловой трубе (10) стекающий сконденсированный жидкий теплоноситель необходимо направить в нижний горячий конец тепловой трубы за пределами рабочих пространств турбины.

Помимо этого, в данном варианте имеется загрузочная шахта (8), служащая для перезагрузки реактора.

На различных объектах подобного типа в ряде вариантов глубин расположения активных зон реакторов, обеспечение теплотехнических параметров и экономические соображения могут обусловить расположение части тепловой трубы (10) с размещенной в ней турбиной над поверхностью земли.

Сергей, дело не в Вашей публикации, дело в нас. Ваше решение хорошо для малых реакторов ... У таких реакторов и напряженность зоны невелика …

… Но пассивные системы непригодны для энергетических реакторов - мы там сознательно энергонапряженность увеличиваем, чтобы можно было говорить о более-менее пристойных КПД...

… Просто с моей инженерной точки зрения сделать ЯЭУ полностью пассивной и при этом экономически целесообразной нереально. …

Если коротко, то ваша схема , как я понимаю безнасосная, вообще работать не будет.
1. Любая электростанция работает так - Какой-то парогенерирующий агрегат - котел , парогенератор или реактор вырабатывает пар.Чем выше параметры пара -температура и давление- тем выше КПД. Этот пар поступает на турбину, …

… Работа питательного тракта самотеком - нонсенс.

...
Атомная энергетика сейчас похоже переживает период когда пора переходить от увеличения надежности железок, к системной безопасности. В авиации эт уже проходили, лет 50 назад

В свое время о подземном расположении АЭС говорил А.Сахаров.Предложенная Вами схема вызывает столько технических вопросов -нестыковок ,что ,мне ,кажется именно это отталкивает от ее обсуждения.Начиная от типа р-ра -"одноконтурный кипящий"(?),принципов регулирования и поддержания мощности(?),размещение и возможность обслуживания обеспечивающих систем(?),рабочие параметры и их поддержание(?),"качество" пара: Т,Р ,М и выравнивание и поддержание параметров по сечению(?),тип тубоустановки -судя по всему(?) однопоточная(?),непонятно с генератором и его обеспечивающими системами(?).Чем Вы намерены добиться "исключительной вертикальности" и гарантировать ее сохранение ,ну хоть при землетрясениях?Масса "хорошей" турбины- сотня тонн,- какую систему смазки и\или гидроподъема ротора Вы предложите ,чтобы ее "толкнуть",а затем "поддерживать"?Параметры пара "срабатываемого" на ступенях турбины за каждой ступенью весьма различны : чем обеспечить ,особенно при "вертикальном" расположении ,гарантированный отвод влаги? И последнее :а зачем такая экзотика? Ну ,если нравится подземное расположение - возьмите "стандартный проект",выберите место в низинке ,а затем при желании(?) продумайте "накрывающие конструкции" и наверните земли "сколько надо"?