В глубинах ветки есть полезный обзор от VBVB.

А америций только пережигать имеет смысл? Во что?

Ещё имеет смысл нарабатывать америций-242m.

241Am (n,gamma) 242Am (beta-) 242 Cm (alpha) 238Pu

Есть вероятности (<100%) у элементов цепочки, но в итоге основная масса америция-241 при трансмутации путём захвата нейтрона переходит в плутоний-238.

Да при выжигании америция явно будет накапливаться в немалых количествах и изотопы проблемного кюрия. Но нечетные изотопы кюрия (243, 245, 247) вполне полезные и интересные для исследований изотопы, а плутоний-238 как бонус от распада 242-кюрий тоже хороший и дорогостоящий продукт.

При гетерогенной трансмутации.

А при гомогенной мы его попросту не вытащим из остального плутония.

Ничто не мешает иметь в быстром ЖСР бланкет с облучаемым америцием.

Вообще в отношении америция из ОЯТ нужно хорошо определиться со всех сторон.
Крайние оценки:
1) америций - высокорадиотоксичный отход переработки ОЯТ, который нельзя тупо закачивать в скважины и крайне трудно выжигать в тепловых реакторах,
2) америций - ликвидное топливное сырье для энергетики на быстрых нейтронах, способное диверсифицироваться в различные полезные и высоколиквидные продукты типа ценного для космических миссий плутония-238 или долгоживущих нечетных изотопов кюрия.

Мне кажется, что разные предложения тупо выжигать актинидные миноры не самое оптимальное решение в виде уничтожения ядерных материалов с высоким нейтронным потенциалом.

А это и есть гетерогенная трансмутация в одной из её видов.

Всё так, никто не мешает в будущих ЖСР поставить подобные бланкеты.
Но для этого надо сначала получить этот ЖСР в железе.

Вот стартовали это направление под флагом дожигания миноров - вот пусть и идёт как идёт. А дальше будет видно, как его использовать.

В приоритетных задачах отрасли трансмутации миноров нет.

Но есть задача по оценке нейтронной эффективности системы с учётом доступного в перспективе топлива.
Вот здесь роль миноров как топлива для быстрых наверняка будет определена.
Но в железе это только после 2040 года, раньше будет не до них.
Что, в принципе, не так страшно - и нептуний, и америций-41 спокойно могут подождать такое время.

А что означает в данном случае "тупо выжигать"?

Если мы подмешаем америций в топливо для быстрых, то он, конечно, будет выжигаться, но каким образом?
Он будет:
1) делиться (собственно, вот оно, использование его как топлива);
2) захватывать и превращаться в 238Pu, который в гомогенном варианте трансмутации вернётся в реактор и (меньшей частью) поделится и (большей частью) превратится в 239Pu, то есть опять в топливо.

Другое дело - облучать 241Am гетерогенно и получать 238Pu. Сразу вопрос - кто потребитель такого плутония в таких количествах? Мы советские-то запасы 238Pu никак проесть не в состоянии, а тут он пойдёт тоннами.
Причём на производство 238Pu мы потратим ценный нейтрон, а период 238Pu сильно меньше, чем у 241Am (а значит, и хранить его возможно не так долго, как америций).
То есть, если брать курс на массовую наработку 238Pu, то, как ни странно, выгоднее сейчас не трогать америций и оставить его для будущих потребностей, возможно даже, для XXII века.

У потомков и своего америция должно быть очень много.

По-моему, весь страрый добрый советский запас ²³⁸Pu был реализован американцам в период от развала СССР до первой половины нулевых.

И это тоже фактор, всё правильно.

Но главное другое в этой истории. Нам нужно научиться работать с америцием, потому что это материал со своими капризами.
Если откладывать, держать америций условно на складе под будущее производство того же плутония-8, то к моменту возникновения потребностей выяснится, что нам нужно лет 20-30, чтобы это производство наладить.

И не забываем ещё о конкуренции между минорами.
Нептуний-7 трансмутирует ровно туда же.
А с нептунием легче работать, чем с америцием.

И нептуния, естественно, больше.
Это очевидно - для него нужно два захвата, а для америция-41 - три плюс распад.

Для иллюстрации таблица из моего старого отчёта в Кадараше.
Годовое производство парка французских REPов на 55 ГВт(э).
Понятно, что отчёт советско-французский и поэтому данные не коммерческие, а огрублённо модельные (например, не учитывается факт MOX-загрузок), но для ориентира вполне годятся.
Нептуния в год такой парк выдаёт примерно в два раза больше, чем америция-41.
И работать с нептунием удобнее.

кликабельно

Оцените
Из другого моего отчёта. Посмотрите, что я считал по трансмутации.

кликабельно

Неплохо, да?

Собственно даже REP-MOX плутоний вызывает большой интерес, а уж trop degradee

Самое интересное, что EFR с плутонием trop degradee и дополнительной загрузкой миноров смог продержаться у меня четыре (!!) кампании.
Собственно, если бы расчёты были не поисковыми (на анализ тенденций), а более практическими, то можно было бы предложить: "Ну дайте ребёнку после четвёртой кампании немножко делящихся, и он продолжит работать".

Так что миноры проблему сверхвысокофоновых композиций тоже могут помочь решить, чтобы не отправлять последние в хранилища.

Ничего себе составчик! Откуда такое взялось?

Да, ничего себе! Я даже сейчас впечатляюсь.
Французы - большие затейники.

Рассмотрим теперь с точки зрения нейтронной эффективности.

Если мы тупо закопаем атом нептуния в землю, то это будет означать, что мы бездарно потеряли два нейтрона. Их у нас украла природа.

Если мы вернём нептуний в быстрый (именно в быстрый!) и поделим его, то мы потратим плюс один нейтрон (итого три), получим примерно 200 МэВ энергии и при удаче три нейтрона.
То есть, нейтронный баланс сведётся в ноль.
Конечно, и три нейтрона мы не всегда получим, и поделится он частично, но в целом нейтронный баланс станет почти приемлемым (итоговая потеря будет меньше одного нейтрона).

Если мы используем нептуний для наработки 238Pu, то мы в конечном итоге потеряем три (!) нейтрона.
Иными словами, потребитель плутония-8 должен осознавать, что он взял у нас три дефицитных нейтрона!
А мы должны понимать, чем он за это расплатится - то есть, для каких потребностей он взял у нас три нейтрона и почему нельзя было обойтись другим, менее затратным по нейтронам решением.

Первый вариант - тупой, и так поступать нельзя.
А вот между вторым и третьим нужно искать оптимум.

Но, возвращаясь к теме ветки, у второго и третьего вариантов есть общее начало. В любом из этих двух случаев нам нужно сначала сделать технологию нептуниевого топлива/сырья. Для промышленных масштабов, имеется в виду.
Вот это и нужно сделать сейчас (и в твэльном варианте, и в расплавленном).
А далее уже смотреть по конкретной ситуации - что будет важнее, нейтроны, энергия или изотопы.

И даже тут можно комбинировать, именно решение группы задач - ЖСР.

Более того, я считаю, что не можно, а нужно комбинировать, исходя из потребностей отрасли и страны в конкретные периоды времени.

Если забиваться на какой-то один вариант жёстко, то будут происходить глупые и неприятные вещи.
Например, заложимся исключительно на использование миноров как топливо, а потом нас попросят срочно выдать пару-тройку тонн плутония-8, "у вас же его много по бумагам", а нам останется только развести руками: "А как мы его вам достанем?".

Ну или: "А куда вы излишки энергии дели? Как в воздух?"

Согласен.
ЖСРы уж очень привлекательны и для трансмутации миноров, и для выгорания и для наработки делящихся изотопов в одном производственном цикле на одном аппарате да еще и с выработкой электроэнергии и высокотемпературного тепла.

Закрылся американский стартап Transatomic Power, который работал над вариантом ЖСР (вариант более оптимизированный для выжигания миноров)

http://www.transatomicpower.com/

обещают опубликовать отркыто и для всеобщего пользования все свои разработки

Закрывшийся Transatomic Power таки выложил свои отчеты, как и обещал

https://github.com/transatomic/reactor

Хлоридные расплавы все таки более агрессивны к основным конструкционным материалам для жидкосолевых реакторов, но отечественной ЖСР для утилизации миноров все таки на хлоридах собираются делать. Поскольку много опыта практического по хлоридным топливным системам есть и вариантам их электропирорепроцессинга.
У нас все основные исследователи по высокотемпературной электрохимии в стране затачивались под хлоридные расплаты актиноидов и лантанидов. Специалистов отечественных по фторидным расплавам всего четырёх человек только знаю.

Вестник ГХК - немного о российском ЖСР, который будет построен на ГХК.
https://sibghk.ru/attachments/article/9075/2019_20_632.pdf
См. "ЖСР для идеального кольца", первый разворот.

Олег Крюков
— Впервые в мире Росатом создаёт единый комплекс производств по обращению с ОЯТ. Это позволит использовать «наследие» — подгорную часть ГХК — как природный контаймент; минимизировать перевозки ядерных материалов, применить технологии фракционирования ВАО и дожигания минорных актинидов, добившись минимальных издержек и экологических рисков. Для дожигания минорных актинидов предполагается применить жидкосолевой реактор. К нашему удовлетворению ЖСР попал в национальный проект, государство выделяет достаточно большие средства на его разработку.

Ну да, у нас ЖСР проходит под флагом дожигания миноров.

На самом деле, сейчас нет разницы, как его позиционируют. Главное - освоить технологию, а применения найдутся.
Прорывисты сейчас упирают на миноры - если это позволяет получить средства, то пусть будет так.

а какие соли - фториды? хлориды?

На фотке опознали Виктора Игнатьева, у которого много публикаций про фториды.

Люди, заставшие прошлую серию с ЖСРами, приватно говорят, что с хлоридами более чем намаешься, и поэтому стартовать проще с фторидов, несмотря на.
Поэтому будет видно, но я пока ставлю на фториды.

Ну типа, да... но тоже есть вопросы. Terrestrial и Kairos в тренде.

Это да. Если б вопросов не было, их уже построили бы.

Основной вопрос не топливо. Конструкционные материалы. Верхние температуры очень близко к предельным значениям по материалам. Кроме того, температура плавления высокая, до пуска надо долго греться.

> за первые шесть лет работы на НОУ и тории в реакторе будет получено достаточно урана-233 для последующих 44 лет службы.

это в статье так и написано - за 6 лет конверсии тория будет столько 233го?

надо будет посмотреть статью...

Из секции выводов статьи:


В обзоре получилось неоднозначно, поэтому добавили слово "обеспечение".



В частности, для такой реакции мы и запустили серию обзоров

Уточню, так как я переносил разговор сюда. - Модератор
Речь о статье про китайский ЖСР, упомянутой в обзоре http://atominfo.ru/newsz/a0877.htm

Схема, как они предлагают.
Пускаются на LEU (синие кружочки) и подкидывают его первые 6 лет. Далее переход на работу на собственном уране-233.

кликабельно

Из статьи выдержки.

To achieve the fuel transition from LEU to 233U,
the core with LEU as starting and feeding fuel is operated for a required time as the first stage of operation.
Meanwhile, Pa is extracted online from the fuel salt to breed and store 233U.

When the amount of 233U stored is large enough to start and maintain the operation of the reactor for the second stage of operation,
the first stage of operation is finished and the bred 233U is used as a new starting and feeding fuel for the second stage of operation.

The Th-U conversion ratio of the SMMSR is about 0.98...

Если использовать схему постоянной перегрузки, как в Кайрос, например... то можно очень даже интересно все построить

А можно про него поподробнее? Чтобы публикации найти.

К слову, 14-го я в ФЭИ буду рассказывать про "жидкую соль"

Прочитал я вот это...

http://www.atominfo.ru/newsz01/a0209.htm

Несколько комментариев.

И?

Первое. Всего в разработке четыре/пять ЖСР проектов:
- Молтекс
- Террестриал
- Кайрос
- Терра (тут пока нет полной ясности, есть смещение в сторону металла).
Надо покопаться где какой реактор. Я имею ввиду теплоноситель. Кайрос и Террестриал работают с флайбом (гетерогенный шаровой и растворный соответственно). Флайб примерно вдвое более теплоемкий чем свинец/висмут или натрий. Но существенно ниже теплопроводность. Плотность соответственно... отсюда выводы по аккумулированию.
Маневренность ЖСР под сильным вопросом.

Всегда считал, что с маневренностью ЖСР нет больших проблем, мощность регулируется скоростью прокачки FLiBe, примерно как в BWR

Если вы имеете ввиду растворные, то да. И даже не скоростью. Если жидкость несжимаемая, то надо менять объем топлива. А если они хотят ЕЦ?
Но если мы говорим про флайб только как теплоноситель, без растворенного топлива, а топливо гетерогенно размещено в зоне, как в Кайрос например, то принципы не меняются.

Кстати хорошие вопросы...

http://www.atominfo.ru/newsz01/a0515.htm