Интересную вещь только что услышали.

Оказывается, сигара - она же свеча - не умерла.

Над ней продолжают работать, хоть и на концептуальном уровне. Причём в нескольких странах, не только в Японии.

Весьма любопытно, что работают по этой теме и в Иране - по университетской линии, не через AEOI. Естественно, это пока чисто теоретические исследования по концепции.

тут нет опечатки?

Это же свеча. Или сигарета.

2 метра высота, 1 метр радиус. Всё правильно.

на 30 лет? и с проблемами в объемах теплоносителя?

По нейтронике поэтому в свече берётся нитридное топливо, причём обогащённое по азоту-15.

По теплоносителю - там же по ссылке комментарий российского специалиста, которому как раз всё это сильно не нравится.

Он же, кстати, не поверил и в возможность организовать глубокое выгорание (читай - заявленную длину кампании топлива).

А какой же при этом слой "горения", ну если просто поделить длину столба на длину компании - это же не верно? А параметр крайне важен.

P.S. Свеча предполагает плавление...

На момент подготовки статьи (июль 2008) у нас был в распоряжении только японский отчёт, хитрым способом добытый.
Потом в интернете стали находиться статьи.
Например, здесь даже картинка свечи та же.

Исходно имеем беленький прямоугольник (весь реактор заполнен по высоте свежим топливом).
"Поджигаем" с одного конца (на схеме - верхний конец). зона горения постепенно спускается до низу (скорость 7 мм в год).
Верхняя часть постепенно превращается в "хранилище" ОЯТ - свеча "расплавляется".

Японцы, придумавшие схему, использовали аналогию с горящей сигаретой. Но назвать её так в публикациях не решились, так появилась "свеча".

Сигарета:

• белый прямоугольник - неподожжённая часть сигареты с табаком;
• серый прямоугольник - огонёк;
• чёрный прямоугольник - сгоревшая часть сигареты. Видно, что аналогия немного хромает.

Можно прикинуть по графику энерговыделения.


Видно, кстати, что красивой трёхзонной сигареты в реальном расчёте не получается, хотя нечто на неё похожее можно выделить.

В отчёте явно не хватало графиков динамики изменения концентраций изотопов по высоте, они помогли бы точнее выделить зоны (выгоревшая, горящая, свежая).
В статье по ссылке графики есть, но некие усреднённые, что мало помогает.

Судя по графику у них слой "горения" ~100 см и за 30 лет он смещается всего на пол метра. Не сходится с декларируемым. Выгорание получится совсем иным, а значит расчёты по материалам "фтопку".

С декларируемым? В смысле, что до самого нижнего конца дойдёт? Так всё верно, у сигареты тоже остаётся окурок. Вот и у них остался окурок после 30 лет работы, куда зона выгорания не дошла.

Расчёты были сырыми наверняка, японцы торопились застолбить приоритет (когда статья готовилась, мы уже знали, что японцы готовят или даже уже сделали публикации).

Поэтому расчётные ошибки там могут быть (например, точность выбранных кодов могла быть недостаточной, а расчёты таких систем, как свеча, не такие уж и простые).

Но я бы не стал предполагать, что ошибки были грубые. Академические японцы - это не TEPCO они в массе своей предпочитали аккуратность в работе.

Там другое видно из графика - у них верхняя часть с самого начала практически не работает.
А материальный состав по высоте своего реактора они благоразумно не описывали.
Поэтому сложно понять, к чему относится выгорание 40%.

А по графику выходит меньше 2 мм в год.

То что вся "сигарета" не прогорает - очевидно. Но как будет работать цилиндр два на два метра, при горении пол метра за 30 лет, по краю - тоже хороший вопрос.
В общем дело ясное, что дело тёмное.

Почему?

У правой кривой максимум где-то 75 см.
У левой кривой - 50 см.

(75-50)/30 = 25/30 = 8 мм/год

То есть, примерно соответствует их результату (с учётом кривости взятия данных из их графика).



Это да.

Как теоретическая задача, она очень интересна; выхода на практику при нашей жизни у неё не будет наверняка или почти наверняка.

Я почему и удивился, что свеча ещё жива, и её считают в разных странах.

Уже старая (2012) ссылка file:///C:/Users/%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF/Downloads/sustainability-04-02745.pdf

Она не только старая... она ещё и локальная: на винчестер на Вашем компутере.

Это?

http://www.mdpi.com/2071-1050/4/10/2745

A Phased Development of Breed-and-Burn Reactors for Enhanced Nuclear Energy Sustainability

University of California Nuclear Engineering Department, Berkeley, CA 94720, USA

Received: 3 September 2012 / Revised: 24 September 2012 / Accepted: 28 September 2012 / Published: 19 October 2012

То, что янки что-то подобное считают, неудивительно, ибо TerraPower.

Билли самоедам в Штатам сделал в своё время хорошую рекламу.

Также в Харькове по-прежнему ещё что-то делают.

Любопытно, когда тема выходит за пределы клуба её истинных ценителей

Теперь не про свечу.

Из сегодняшних новостей. Монджу, похоже, всерьёз грозит закрытие.

Им занимается комиссия, к ней из правительства присоединился какой-то высокий чин. Комиссия считает деньги, что выгоднее - закрыть или пустить заново? И кажется, выигрывает второй вариант.

Живой натрий остаётся только у нас и у китайцев?

И индийцев.

Они, кстати, очень пристально смотрят за всем, что делается на и вокруг БН-800.

Идея создания реактора на быстрых нейтронах, за счет прохождения волны медленного ядерного
горения, была впервые выдвинута Л. П. Феоктистовым :
Феоктистов Л.П. Нейтронно-делительная волна // Докл. Акад. наук СССР. – 1989. - Т. 309. - С. 864 –867;

Проблемы, помимо уже озвученных выше :
1. Достижение "критических" для волны горения концентраций плутония-239 (или урана-233, если ториевое сырье), а также объявленные выгорания требуют материалов с радиационной стойкостью порядка 500 сна.
На "сегодня" в быстром направлении только перевалили за 100. . . ПРОРЫВов в данном направлении не видать

2. Про "безопасность", что Кэфф=1. Авторы утверждают, что управление не обязательно - реактор самоподдерживающийся. . .,
а что будет, если его придется отключить по внешним условиям, например - сети.
За время остановки, из уже наработанного из урана-238 нептуния, будет продолжаться образование плутония, с периодом 2,35 - суток. А за неделю его накопится столько, что еще нужно "подумать", чем такую надкритичность компенсировать.
Т.о., без ОР СУЗ не обойтись, а следовательно и от проблем с возможной надкритичностью тоже.

3. Идея, конечно, красивая. Все кто этим "всерьез" занимается - никогда не проектировали реальные ядерные установки, и поэтому о многих "камнях" (теплоноситель, конструкция, управление и т.д.) пока не задумываются.

Пожелаем им удачи. . .

Самоеды - всё-таки Вторая Женевская. Реально, естественно, ещё раньше, но точную дату можно установить только перерыв груды старых грифованных отчётов, которые никто никогда не станет рассекречивать, потому что всем лень это делать (если отчёты вообще уже не утилизировали установленным порядком).

Всё последующее - это уже всё-таки вариации на тему.

Обычно, если разговор становится конкретным, авторы самоедов соглашаются с тем, что их детищам не нужно регулирование при выгорании.

Пуски, остановы, транзиенты от внешних событий - здесь уже появляются стержни.

А по температуре они "глохнуть" не могут? Ну т.е. охлаждаем - деление идёт, бросили - всё встало на какой-то граничной температуре не в десятки тысяч Кельвинов

Мы с товарищем моим по AtomInfo участвовали в прошлой жизни в одном проекте. Там не самоед, но малый реактор, где реактивность не зависела от выгорания. Товарищ как раз считал переходные процессы с потерями охлаждения. Да, у него получалось в ряде случаев, что реактор стабилизировался на какой-то мощности.
Но там хитрый был проект, на самом деле охлаждение частично сохранялось за счёт теплопроводности.

А вообще, ну конечно реактор станет подкритичным. А потом у него расплавится топливо если остаточное энерговыделение будет некуда девать. Фукусима - подкритичные реакторы без охлаждения.

Саша, если эту цепочку продолжить так:
- а у расплавившегося топлива изменится геометрия,
- а в новой геометрии он может выйти в критику,
получится совсем грустно...

Ага, вспомни, как на Фукусиме ждали СЦР.

Кстати говоря, Флори, который в МАГАТЭ как раз и отслеживал фукусимские дела по должности, прямо нам сказал (в частном порядке, естественно) - да, СЦР вполне могла иметь место быть.
Не помню, по-моему в каком-то нашем интервью с ним что-то такое даже попало в текст.

Так что грустить не спеши. Если СЦР на Фукусиме после расплавления и была, то сколь-либо серьёзного вклада в выброс она не внесла. И главным отрицательным героем всё равно остаётся водород.

За Феоктистовым числится "первенство" по "волне ядерного горения",
В литературе даже называют волновой реактор - реактором Феоктистова.

А с этим я не спорю. Наоборот, очень даже поддерживаю его приоритет. TerraPower предпринимала слабые попытки его оспорить, но у неё не получилось, и они быстро от таких попыток отказались.

Но волна - это всё-таки частный случай самоедов. А самоеды - это Женева.

Уже не упомню, на какой ветке, скорее всего в 2013-м, я пытался рассказать о работах по бегущей волне теоретиков из харьковского Физтеха. Похоже, что это было вскорости после образования Терра Пауэр? Вы сами еще и рецензию на их статью приводили --- вопреки стандартной практике, эта рецензия была в журнале опубликована сразу за статьей. Это моделирование было, естественно, бесконечно далеко от реальной геометрии. Если я правильно помню рассказы Сергея Фомина из той харьковской бригады, втравил их в это дело сам Эдвард Теллер, и финансировали харьковчан чрез МНЦ (МНТЦ?). Харьковчане очень обижались, что их в реакторном сообществе не цитируют, и также на НИКИЭТ, который их в печать не пропускал...

Да, это обсуждается периодически. У нас тоже обсуждалось. Работы у них продолжаются, Фомина упоминали совсем недавно на одном из мероприятий по быстрым реакторам.

Обижаться им бессмысленно. Идей-то много сегодня, с воплощением туго. А самоеды - они даже не на третьих ролях стоят, а где-то далеко в глубине.

Харьковскую работу я как-то брался читать, но сразу стали возникать вопросы по повторяемости результатов. Не вспомню сейчас суть претензий. Возможно, в старых форумных ветках есть.

A-а-а-... то, о чем я вспомнил, было на ветке Terrа Power в августе (44-го) 2014. Теллер предлагал им разобраться с ториевым вариантом свечи --- они выдали отрицательный ответ.

Ага, нашёл! Знакомые все лица в обсуждении.
http://myatom.livejournal.com/38116.html

"Прикинул на простой модельке - у меня никакой волны и рядом не получилось" - правильно, у меня волну пустить и не получалось никогда, но я ж и не великий специалист-теоретик

А вот претензии у меня действительно были к харьковской работе - зачем-то они использовали в ней некий собственный "диффузионный одногрупповой код для цилиндра".
Во-первых, зачем??? Написание такого кода сегодня сравнимо с попытками изобрести велосипед.
Во-вторых, одногрупповой расчёт быстрого реактора - это нонсенс.

Рецензент из НИКИЭТа (Лопаткин) был жесток, но справедлив.
Читай: денег вам всё равно никто не даст, поэтому выложите-ка в подробностях свою модель, как считали и проч., чтобы можно было повторить другими инструментами.
А то ребята полагают, что у вас там ошибки в расчётах и ваш результат есть полная фигня.

Я не следил особенно за развитием событий (ещё раз, это сильно теоретические исследования). Может быть, харьковчане потом так и поступили. Или кто-то смог повторить их вывод независимо.

Не совсем так. См. по ссылке из предыдущего поста. В сфероконическом реакторе волну они запустили (по их словам).

Ну и про него я тоже уже писал как-то на форуме. Приезжал он и к нам в город, выступал. Народу пришло много посмотреть на него.
Предлагал он тоже волновой реактор. Подземный, естественно, тогда на них была мода. Конечно, быстрый - дядя прекрасно понимал плюсы быстрого спектра, в этом ему не откажешь.

Наверное, все, кто присутствовал на выступлении, потом втихомолку его реактор просчитали, хоть он сразу и оговаривал такие подробности своих расчётов, от которых тогдашние писишки сразу просились на пенсию.
Я тоже просчитал. У меня не получилось повторить его результаты. Но я и не великий теоретик

Но раз его реактор нигде далее не пошёл, то, возможно, и у остальных расчётчиков возникли некоторые сомнения

Я просто слушал лекции Сергея Фомина на паре школ Петербургского ПИЯФ, и потом с Николаем Шульгой общался. Торий-урановую версию харьковчане закрыли.

А с Теллером --- гладко было на бумаге?

Значит, поняли что-то для себя.

Но вообще направление у них остаётся. Я ж говорил - на недавнем мероприятии по быстрым были оттуда люди.



Сложно сказать. Я всё-таки не всерьёз считал, а так, прикинуть для себя. Если кто-нибудь из расчётчиков занимался более серьёзно и может вспомнить...

Так как было это достаточно давно, а особенного интереса у меня концепт не вызвал, то подробностей я уже не помню, а отчёт по Теллеру, скорее всего, где-то сгинул при переездах и сменах работ.
По-моему, если не ошибаюсь, меня сразу напрягло, что у меня получились совершенно дикие всплески у функции реактивность от выгорания, то есть, сравнимые с ВВЭРами - что для быстрого реактора глупо, а для реактора, претендующего на самоуправляемость, недопустимо.
Ну и по выгоранию было не здорово - но возможно, надо было брать уже коды и константы получше, садиться за расчёты надолго. Никто бы мне такое удовольствие не позволил бы делать в ущерб договорным работам.

А может, так и делать
- реакция останавливается когда расплава слишком много.
- реакция начинается когда расплав застывает.

Ну а тепло от расплава уже можно и снимать...

То есть может пусть топливо всегда плавится... Так же проще, чем считать это аварией - считаем нормой. '':)

Неужто никто таких схем еще не отрисовал? Хотя бы для Мурзилок всяких?

(А дальше... роем пещеру на 1 километре и все это устраиваем там. Тепло отбираем - реакция идет. Тепло не отбираем - все плавится и реакция останавливается

Пусть у топлива будут свойства воды - при остывании в твердое состояние оно легче чем в жидком. Вверху устраиваем замедление и там реакция идет. Топливо-лед при плавлении уходят вниз и там реакции нет. Если все расплавилось то тоже уровень понизился и реакция встала. Начало застывать - реакция пошла...

У TerraPower (которая знаменита в узких кругах тем, что в неё вложился некий Билл Гейтс) один из первых проектов был почти такой.
Топливом был гидрид урана, и водород работал как замедлитель. При повышении температуры гидрид разлагался, и водород-замедлитель из зоны уходил. Соответственно, реактивность падала, реактор остывал, ну и т.д. Саморегуляция и естественная безопасность (без водорода там критичности не предполагалось в любой геометрии).
Но при детальных расчётах "что-то пошло не так"(С). Сдаётся мне, всякие физико-химические временные константы не захотели стыковаться друг с другом, чтоб влезть в концепцию.

Наверное, схожего стабильного эффекта можно добиться просто в тяжёловодном реакторе (садим воду под давление, при котором она не кипит при рабочей температуре, и чуть температура выше - замедлитель закипает, и реактивность падает). Но встаёт вопрос теплоотвода от топлива, больших температур тогда безопасно не получить.

А можно вообще вот так -
https://www.youtube.com/watch?v=pa0Fmcv83nw
Реактивность регулируется доплером. Реактор на тепловых нейтронах. Топливо нагревается, сечение захвата падает, и реактор теряет критичность. В момент вспышки мощность 35ГВт.

___

Правда, всё это выше - оффтоп тут. Это всё в реакторах на тепловых нейтронах, а тема вроде как про быстрые.

Ну почему же! Согласно голосу за кадром, на 04:14 звучит: "...работает эта машина на быстрых нейтронах". Ролик был в очереди на показ. На самом деле душевный рассказ про Нововоронежскую АЭС, стали КР на 100 лет и т.п. Правда заленились и нарисовали всего 1 (один) парогенератор.

Атомный Реактор ВВЭР-1200 - Самый-Самый
https://www.youtube.com/watch?v=FZDgtcjW8tc

"Самый-самый" будет вариант на солях, для водяных тепловиков это с переходом на торий.

Хотелось бы задать вопрос по ЖСР.
1) Жидкосолевой - это раствор или расплав?
2) И как регулировалась мощность на свинцовых реакторах в АПЛ Лира???

Тепловики с раствором торий-урана, быстровики с расплавом уран-плутония, как вариант с отдельным бланкетом расплава ториевой соли.

Смотрел в интернете схемы - раствор и раплав помещать в ТВЭЛы?
А какая температура плавления расплавов солей?

Раствор солей тория предлагалось прокачивать в теплоносителе ВВЭР, типа замена борного регулирования торием как условно выгорающим поглотителем (правда из-за накопления протактиния-233 и урана-233 контроль реактивнjсти в ходе топливной кампания немного сложно оуществлять будет).

Расплав торий-содержащих солей (ThCl4-KCl, ThF4-NaF, ThF4-NaF-BeF2) предлагалось помещать в вытеснители, что позволит осуществлять эффективное спектральное регулирование в ходе топливной кампании. Возможно часть твэлов в специальных разборных ТВС многократного использования будет использовать жидкосолевые топливные композиции типа ThF4-UF4-NaF или более дешевую топливную смесь ThF4-PuF4-NaF на основе имеющегося на хранении плутония энергетического.

Данные по температурам плавлениям указанных эвтектик найти просто...

Зачем твэлы, именно без них главное преимущество, т.к. исключается большая часть паразитных поглощений, а также на порядок количество отходов, упрощается переработка, вывод и продуктов деления, и наработанных делящихся возможнен непосредственно на АЭС.

Если смотрели схемы классических вариантов ЖСРов, то как правильно сказал Didro, там нет вообще никаких твэлов.

В случае теплового нейтронного спектра ЖСР - канальный реактор с графитовым остовом, где по каналам без всяких твэлов и ТВС течет прокачиваемая жидкосолевая топливная смесь.

В случае быстрого нейтронного спектра ЖСР - реактор с околосферической или цилиндрической геометрией металлического корпуса с хорошим нейтрон-отражающим слоем или массивным бланкетом отражающим/размножающим, и жидкосолевая топливная смесь прокачивается через центр реактора с минимальными нейтронными утечками, где и делится. По выходу из зоны эффективного отражателя деление в жидкосолевой топливной смеси затухает.

Некие поправки - там, во-первых, соли являются хорошими замедлителями (те самые FLiBe), плюс кроме графитового рассматривался бериллиевый замедлитель (см Fireball)

Согласен полностью.

Выбор соли в качестве основы жидкосолевой смеси определяет тип нейтронного спектра деления. Любые бериллий-содержащие солевые системы дают тепловой спектр, в кранем случае эпитепловой.

Рост доли делящегося (уран-235, уран-233, плутонии) и фертильного компонента (торий, уран-238) в жидкосолевой топливной смеси приводит к ужесточению нейтронного спектра.
Уход в жидкосолевых топливных смесях от солей лития - тоже ужесточение нейтронного спектра.
Смеси NaF-PbF2 и NaF-KF-PbF2 в сочетании с плутонием в виде фторида дадут наиболее жесткий нейтронный спектр.

Вообще, сложилось впечатление, что большая часть предлагавшихся составов жидкосолевых топливных смесей должна давать промежуточный спектр нейтроннов, близкий к быстрому. Т.е. песпективные быстрые ЖСРы менее "быстрые" чем БНы или БРЕСТ.