Как то попалось описание идеи, что в эпитепловом ЖСР в качестве эффективного отражателя/модератора может выступать текущий слой закипащей воды которая использует поверхность реактора как теплообменник. Закипая вода паром крутит турбину, и имеется саморегулирующаяся связь между температурой топливной смеси ЖСР, степенью закипания воды и соответствующей нейтронной утечкой через водный слой.

Типа разгон такого ЖСР быстро снижается из-за увеличения доли нейтронов утечки.

Посмотрел информацию по ЖСР реакторам.
В России есть действующий реактор на расторе солей - Аргус. Но он маленький и очень узкоспециализированный (хотя для своих задач очень эффективен, чем другие реаторы для этих целей).
В Америке был действующий ЖСР отработавший 25000 часов (вроде как не мал). Есть проект на 1000 МВт (т.е. сравним с ВВЭР на сегодня).
Есть только несколько вопросов - а смогли ли на сегодня преодолеть проблемы с коррозионостойкостью к расплавам солей и как быть с увеличенной дозой при обслуживании первого контура??? Или эти вопросы портят всю малину, почему их до сих пор нет (этих реаторов)???
PS. Рабочая темпертура расплава 500-700 градусов, что очень вкусно для энергетиков (К.П.Д. около 44 %).

Да, похоже, что доживает последние месяцы.
http://atominfo.ru/newso/v0230.htm

И теперь японцы займутся... ASTRID'ом.

С "Монджу" какая-то мутная история постоянно происходила.
Страна которая довольно успешно эксплуатировала более 20 лет другой менее мощный БН "Джойе" оказалась якобы чрезвычайным неудачником эксплуатации более мощного собрата.
Напоминает очень историю "Суперфеникса", который наработал неоходимое для флота французского количество высокочистого плутония для боевых блоков БРПЛ, а потом закрыт был за ненадобностью практической.

Тот же "Монджу" практически имел две приличных по времени наработочных кампании и за время своей небольшой практической эксплуатации мог нагенерить японцам около 75 кг плутония высокочистого в бланкетах.

А какова судьба ОЯТ с первой кампании "Монджу"?

А у ней есть ОЯТ?

Есть, конечно, формально. Но это такое ОЯТ, что...

А какова оценка по массе необходимого запаса для проведения 3-5 испытаний устройств? И сколько потребуется материала для оснащения тактическими устройствами скажем десятка баллистических ракет?
Т.е. есть ли соответствие массы потенциально наработанного и практически "востребованного"?

это какое-то специальное мЫшление...

А что слышшно с бельгийским MYRRHA? Что в нем самое интересное?

Я писал http://tnenergy.livejournal.com/63810.html летом про него, проект уперся в непроработанность ускорительной части на этапе аванпроекта, и сейчас ввод установки ушел аж на 2035 год

Если очень внимательно прочитать интервью Анатолия Кочеткова, имеющего, скажем так, определённое отношение, то можно увидеть, что он всячески избегает (2012 год!) говорить конкретику про MYRRHA.
Так вот, это было неспроста.

И новости про TerraPower.

Они по-прежнему очень упорно хотят получить 500 с.н.а.
Экспериментально получить для своих материалов.

При удаче это станет серьёзным прорывом для быстрого направления в целом.

Бельгийцы прорабатывают тематику комбинированных систем "ускоритель+подкритический реактор". ADS-системы.

К перспективам внедрения ADS отношение скептическое в обоих отраслях - и у атомщиков, и у ускорительщиков. В принципе при должном финансировании и должных ресурсах тематика может помочь продвинуться вперёд ускорительной части.

Ну, это слишком тонко для меня, особенно учитывая, что он говорит об эксперименте, по которому очень много публиковался. А вот отчет ускорительной команды, где английским по белому написано, что по результатам R&D стало ясно, что надо больше R&D, что бы сделать MYRRHA - у меня есть.

Да, правильно, тема была сразу резко и жёстко очерчена - только закончившийся эксперимент. Под запись о MYRRHA - ничего конкретного, как максимум, какие-то общие слова.

Большие проблемы с MYRRHA предвиделись ещё тогда.

Вдогонку интересный, но малоизвестный или совершенно неизвестный факт. В базах публикаций по быстрой тематике, собираемых МАГАТЭ, современных или относительно недавних работ по свинцу или свинцу-висмуту едва ли не больше, чем по натрию.
То есть, интерес к ТЖМТ-тематике в мире большой, но справиться и сделать такой реактор до сих пор никто ещё не смог.

Средняя мощность ускоренных протонов уровня мегаватта сейчас имеется в трёх местах в мире: в США, в Евросоюзе и в Японии.
MYRRHA ориентируется на [4 mA x 600 Mev =] 2.4 MW и может рассматриваться как дополнительная мишенная станция одного из этих ускорителей.
А также как дополнительная мишенная станция строящегося ESS, который по проекту 5 MW.

Конечно, ADS в ближайшие десятилетия не станут серийными электростанциями.
Однако в качестве стендов для отработки силовых установок свинцово-висмутовых АПЛ могут оказаться полезными.

Уровень проработки деталей в проекте хороший. В мае месяце на конференции в Дубне докладчик MYRRHA уверенно рассказывал мне, сколько тысяч тонн висмута они собираются купить. Порядок величины сравним с мировым годовым производством этого редкого элемента.

Помимо АПЛ, полезность мегаваттных ADS может иметь место в экспериментальных реакторах, подобных МБИР. Количество запаздывающих нейтронов у многих изотопов плутония и минорных актинидов в разы меньше, чем у урана-235. Благодаря ускорителю экспериментальный реактор может быть подкритичным по мгновенным нейтронам не на 0.5% как при уране-235, и не на 0.15% как на плутонии, а на величину в десятки раз бо'льшую.

Это позволит экспериментаторам США, ЕС и Японии смелее ставить эксперимент при отработке замыкания топливных циклов, а также при тестировании кассет с плотным карбидным, нитридным и возможно даже металлическим топливом.

Чем больше подкритичность тем меньше коэффициент усиления внешнего источника нейтронов (ускорителя) - закон обратного умножения 1/(1-Кэфф).
Поэтому ADS с подкритическим реактором "имеют смысл" по нейтронной мощности при Кэфф~0,98.

У линейных ускорителей ESS и MYRRHA слишком разные требования по 1) точности удержания луча 2) средней наработке до останова. Ну и на MYRRHA и даже близко не планируется того разнообразия нейтронных инструментов, что на ESS.

С точки зрения ПБЯ вполне достаточно. То есть, это реально подкритичная установка в соответствии со святцами.

А глубже опускать подкритику, наверное, действительно просто и не зачем.

Тема, которая сейчас у японцев активно обсуждается - вместо Монджу присоседиться к ASTRID. И это как раз позволит "не оказать влияния" и прочая и прочая.

Самое интересное в этом, что Монджу планировалось использовать для проведения экспериментов по тематике ASTRID.
Теперь единственным вариантом в Японии остаётся JOYO. Его в этом году собираются переоценивать по безопасности.

Существуют специальные ноу-хау, позволяющие снять ограничение на число сбросов мощности за топливную кампанию.
В частности реакторы ИБР-2 и ИБР-2М работают в импульсном режиме при частоте 5 герц и скважности около 500, то есть мощность в импульсе до 700 MW при средней на уровне 1,3 MW.
Требуются специальные конструкция и материалы для ТВЭЛов и топливных кассет чтобы не происходило выхода продуктов деления в теплоноситель при этом.



На MYRRHA разнообразия и не требуется. Это может быть просто ещё одна из нескольких станций по приему протонного луча на ESS.
Строить отдельный линейный ускоритель на 600 Мэв и 4 миллиампера для свинцово-висмутового стенда, по нашему опыту, слишком трудоемко: проект MYRRHA осуществится только если "побочно" использовать один из имеющихся ускорителей достаточной мощности.

По времени реализации есть два варианта. Первый: в соответствии со сроками ввода ESS что не так скоро как хотелось бы.
Второй вариант: сейчас в Окридже имеют 1.5 MW и планируют нарастить среднюю мощность до 2.4 MW. Совпадение чисел, надо полагать, случайное.

Столько новостей сразу,аж дух захватывает.
По свинцу, получается, что работы ведуться во всём мире очень плотно, но до практики мало кто дотягивает. Свинец оказался крайне "твёрдым" орешком. Поэтому китайцы начали наседать на россиян на стенды, расчёты иногда бессильны? Теория теорией, но есть и исключения из правила. Так и свинец - хорош, зараза, да очень уж он капризный. Кто его оседлает, тот получит всё. Мне кажется, работа по свинцовой тематике имеет большие перспективы, особенно для малогабаритных модульных реакторов. Там вообще ЖМТ реакторы - мечта! Особенно, на транспорте.

И в Ок-Ридже, и в ESS, когда его собирались строить еще в Юлихе, в Германии, самой страшной проблемой было охлаждение мишени. Если МИРРа собирается жрать 2.4 мегаватта, то пучок должен входить в реактор сильно рассеянным. В отличие от источника нейтронов в ЕSS, который должен быть ближе к точечному, в реакторе это не столь принципиально. В ESS, как он сегодня спроектирован, места для перманентного вывода половины пучка в МИРРА нет, вот только строить МИРРА надо тогда вовсе не в Бельгии, а в Швеции.

В Окридже на SNS возникли проблемы с кавитацией ртути в точке входа протонного пучка, писал тут http://tnenergy.livejournal.com/41633.html. Вращающееся вольфрамовое колесо ESS мне кажется более изящным решением.



Мишень у MYRRHA диаметром ~85 мм из жидкого свинца. А в ESS, если мне не изменяет память, что-то вроде 40х100 мм. Ну а идея строить MYRRHA в Упсале или Лунде наверное тоже имеет свою проблематику, типа получения ядерных лицензий, с которой у центра в Моле проблем нет.

Очень твёрдым. Подбором конструкционных материалов, в первую очередь (или сверхжёсткими требованиями по контролю качества (примесей) теплоносителя).

Читал про работу реакторов в Лирах.
Удивило то, что жидкий свинец очень сильно жрёт металл (коррозия), хотя чему удивляться - горячий раствор щелока (смесь солей хлористого калия и хлористого натрия при температуре в 120 градусов Цельсия) сжирают насос из серого чугуна всего за 6 недель. Полностью. А ведь это химически нейтральная соль!
Вторая проблема, с которй столкнулись на Лирах - это шлаки. Там дорабатывали не один раз систему ловушек для очистки свинца от окислов, которые забивали систему. Вроде бы как смогли побороть эту проблему.
А вооще опыт эксполуатации Лир дал большую пищу для проекта БРЕСТ, для стендовиков, конструкторов, материаловедов.
Когда читал, что отрабатывают для БРЕСТА, с удивлением узнал, что несколько вариантов ГЦН испытывали. Видать не всё так просто с прокачкой жидкого свинца под нагрузкой.
И, самые огромные исследования, как я понял, - это подбор материалов стойких к дикой коррозии свинца.

А это "абстрактные" с.н.а, или материалы (должны быть) совместимы с каким-то конкретным теплоносителем?

Для своих материалов для своих проектов.

TerraPower в последние годы ориентировалась на натрий, и канал на БОР-60 они арендовали, скорее всего, под натриевый проект.
Но были и сообщения (в т.ч., на нашем сайте) об их интересе к ЖСР.

То, что они испытывают в России - скорее всего, всё-таки для натриевой тематики. ЖСР - более ноухаустое направление у западников, и они весьма осторожно по нему сотрудничают.

Кстати, вот интересный исторический вопрос: если со свинцом всё получается так очень сложно и нетривиально, то, может, с подобными вложениями в материаловедение и ртуть бы "взлетела", рано её кинули?
Ведь и кинули-то её по тем же самым причинам.

меня кстати этот вопрос тоже всегда интересовал

А смысл какой?

Свинец по атомному весу тяжелее ртути, что лучше для БР (потери энергии нейтронов при упругом рассеянии обратно пропорциональны A).

Кроме того, в свинце есть дважды магический изотоп.

Так что если уж искать альтернативу натрию, то лучше сначала повозиться со свинцом, чем с чем-то другим.

Один контур, ртутная турбина.

(Или, что куда более предпочтительно, прямое МГД-преобразование. Ртуть - металл, её проводимость на порядки выше проводимости даже горячей плазмы, так что МГД-генератор с ней - не хайтек и вообще не нечто особенное. И его эффективность (именно как генератора) вообще не зависит от температуры. При нормальной для любого металла чудовищной, недостижимой для плазмы эффективности.)
Турбина на ртути (в силу молярной массы той ртути) тоже _гораздо_ компактнее паровой при приемлимых оборотах.

Представьте, что у АЭС вообще исчезает машинный зал, исчезает вместе со всем своим громоздким, тяжёлым и дорогостоящим оборудованием. Остаётся интегральная с реактором машина, которая наружу из реакторного зала сразу даёт ток и пар из теплообменника. Всё это сидит, ессно, в контейнменте.
На весь реактор - 1 (один) теплообменник.

___

Ну и тут вопрос скорее не к нынешнему времени, а к тому... Может быть сейчас, учитывая уже сколько вложили в свинец и учитывая всякие нехорошие свойства ртути, неправильно возвращаться к ней.
Но вот тогда её забросили - ну, может, и неправильно...

Не успели бы (даже если предположить положительный результат).

Тогда была гонка, соревнование двух систем, и массовое появление бридеров ожидалось вот-вот. Поэтому все брали то, что можно было сделать быстро (натрий).

Так у свинца проводимость ещё на порядок выше, чем у ртути. Если же говорить о МГД на парах металла, то идеальным будет цезий.


Правильно, правильно!
Вот N2O4 забросили может и неправильно

Ну так а фигли с того толку ((с)тот чукча), если ни свинец, ни цезий толком не вскипятишь? А если и вскипятишь (ну, в принципе, вот упёрлись, нашли какие-то материалы, сумели вскипятили), то КПД такой паровой машины с любым преобразованием в электрическую энергию будет около плинтуса?
Вот просто уже за счёт того, что рабочий перепад температур мизерный. А значит - опять вода, пар, паровые турбины - ну, в общем всё как раньше, только с "ча-ча-ча".


Возможно. Но он тоже агрессивненький такой. И С14. Как минимум.

если я правильно понимаю, свинцовый реактор надо будет до рабочих температур очень долго и постепенно разогревать. А потом для обслуживания так же долго и мучительно охлаждать. А потом снова разогревать. КИУМ будет в первых моделях скорее всего аховый.
Ну и опять таки, лодочные свинцовые реакторы, как вы сами упоминали, имели проблемы с поддержанием температуры свинца в правильном диапазоне. А со рутью хотя бы этих проблем нет

А насчёт цезия - это стародавняя моя идея: РИ с внутренним МГД-генератором на цезии-137. Полностью герметичная чушка с требуемыми профилями внутри заливается цезием-137, дальше - замкнутая схема с МГД-генератором, нагнетание - капиллярами в холодильнике/конденсаторе + МГД-насос напрямую электрически запитанный от того же генератора.

Компактно. Ноль механики. Наружу - только тепло и электричество. КПД не падает весь срок службы (который, к с слову, может быть больше, чем Т1/2). Расходное топливо - бросовый и массовый продукт деления.

...Только в реакторе цезий не катит совсем. Сечения захвата большие.

а вы продуктами активации ртути не загадите ли эту турбину?

А они есть?

Была такая легенда, что ртуть с фэёвского реактора в своё время (без особых усилий по очистке) продали в одну из республик СССР, где из неё наделали градусников.

Золото и таллий? Они высоко кипят и имеют малое давление паров при разумных температурах.
Будут где-то там амальгамироваться, да и фиг с ними, их немного.

Золото (кстати, вполне кошерное золото, 197, стабильное) будет образовываться только из ртути-196. Её меньше 2%, и малые сечения захвата (заметно меньше, чем у золота-197, к слову, а золото-198 распадается в ртуть).
А до таллия нужно последовательными захватами пройти все изотопы ртути, которых много. Стабильных. Ну, допустим, наработают его сколько-то грамм. Повиснет он тонкой плёнкой где-то там на поверхности ТВЭЛа, тугоплавкий же, высококипящий. Так и чего?

С точки зрения радиотоксичности/дозовых нагрузок при работе с теплоносителем всё равно будет плохо.
Хотя бы из-за того же золота-198 (рассматривалось как альтернатива кобальту-60 в радиологической бомбе), но чисто с точки зрения химического режима - всё ОК.

я не готов дать ответ. Вот тут пишут про благородные металлы - но тут 14МЭВ нейтронами облучали.
http://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.178.1904
Опять таки, у меня скорее всего ложные воспоминания из за этой вот статьи
http://tnenergy.livejournal.com/41633.html

Есть. Золото.

Ртуть-196, конечно, даёт золото-197. Хорошее такое золото, правильное.
Но вот образования золота-198 не избежать... а оно - сильный гамма-излучатель с наиболее гадким Т - какие-то там годы (не помню точно, но 3-5, не 10).

А, ну да... ещё (n, 2n)...
Но сути не меняет: очень вот мало всего этого добра.

А что за дважды магический изотоп???

Задавал я вопрос про МГД генератор на одном из форуме энергетикам. Оказывается был такой проект в СССР. И даже в металле. Постоено было в Воронеже (если не ошибаюсь) отдельный энергоблок на ТЭЦ. Но почему-то не взлетел. Так что не всё так просто с МГД генератором.

208.

У него очень малые сечения захвата.
Ну и атомный вес, соответственно, 208.

То есть, это практически идеальный теплоноситель для быстрого реактора.
Если не считать неупругого рассеяния, которое, увы, наверняка у него тоже есть, то этот изотоп фактически не должен никак влиять на количество нейтронов и их энергии (спектр).

Разумеется, если захотеть использовать 208Pb как теплоноситель, то придётся обогащать свинец по этому изотопу.

С МГД-генератором все как раз просто.
У-25 - газовая электростанция, и генерация должна была работать в плазме. Эффективность МГД критически зависит от проводимости . А проводимость плазмы - критически зависит от температуры. Более-менее приемлимая проводимость - от 2000 градусов, а это проблемы с материалами (как в турбинах), износ, требование ОЧЕНЬ СИЛЬНЫХ магнитных полей... и все равно даже на 2000С проводимость плазмы в миллионы раз хуже, чем у металла. Даже такого как ртуть.
Плюс потери на большой мощности от того, что токи-то - дикие, а напряжение мало (в "холодной", недоинизированной плазме приходится использовать только простые "прямые" конструкции, с электродами в среде). Плюс внутренние потери. Плюс дороговизна и потери на преобразователе "постоянный ток - 50Гц).

А металл - отличный проводник при любой температуре. Поэтому можно делать компактные МГД-электромашины с отличными характеристиками даже без сверхпроводников. В том числе - асинхронные (чего с плазмой вообще не выйдет), с прямым подключением к 50Гц сети. Без всяких преобразователей. Напрямую.
Просто электромагнит рядом с потоками металла - и вот, идут привычные киловольты 50Гц.

...одна лишь задача - эти потоки металла организовать. Чтоб снимать с них энергию, потоки должны быть, металл должен двигаться. А для этого он должен быть термодинамическим рабочим телом и преобразование температурного перепада в механическое движение должно происходить в нем.
По ТД-параметрам хорошо подходит лишь ртуть. Она легко кипит.

Впрочем, тут немного есть от конфузии... Вообще, наверное, асинхронные машины уже не совсем правильно называть "МГД".
У них больше общего с обычными асинхронными двигателями, скорее, это и есть асинхронный линейный двигатель с короткозамкнутым сплошным ротором.
Просто в литературе такие штуки - как генераторы так и насосы называются "МГД".

Рязанская ГРЭС-2, МГД на 500 МВт.
Отработка должна была быть на природном газе с добавкой поташа для облегчения ионизации, а после уже промышленные серийные от 1 ГВт на угле, и паровой, а в перспективе и паро-газовой установкой на хвосте.
КПД самого МГД >50%, с паровой турбиной >65, после добавки газовой >75%.

традиционные генераторы тоже низковольтные, а постоянный ток преобразовать в переменный очень просто и недорого, не в пример обратного выпремления.

Ну как "низковольтные"... От 3 до 20-25кВ.