Следующий кусок отчёта-1974 касался неопределённостей в расчётном предсказании КВ.
Вопрос, мягко говоря, был не праздный - если погрешности расчётов оказались бы большими (по сравнению с фактом), то это могло бы похоронить всю борьбу за высокий КВ.

"Неопределённость современных предсказаний КВ.

Современное состояние методов расчёта и ядерных констант, используемых при расчёте быстрых реакторов, не позволяют получить расчётную величину КВ с точностью примерно 2%, которая требуется для расчёта времени удвоения с точностью примерно 10%.

Частично неточность расчёта КВ связана с несовершенством методов расчёта полей нейтронов в реакторе, имеющем сложную форму и большое число зон с разными свойствами, определяющими энергетическую и пространственную структуру нейтронного потока.

Однако главным источником неточности определения КВ являются неопределённости ядерных данных.

В отличие от других реакторных характеристик, измеримых и измеряемых на критсборках или в процессе исследований энергетических реакторов, величина КВ может быть измерена лишь с очень большим трудом.

В настоящее время, нет измерений этой величины, позволяющих прямо сравнить расчёт с экспериментом, и в оценках неопределённости приходится исходить из расчёта погрешности КВ, вытекающей из оценённых погрешностей ядерных констант".

Итак, испортить благостную картину выводов могли только константы. Расчётные методы уточнять для нужд определения КВ почти не требовалось.

Значит, нужно было измерять и перемерять сечения, а заодно понимать, с какими погрешностями их мерят и оценивают.

"Такая оценка приведена Гриблером... Неопределённость абсолютной величины КВ им оценена в 0,1 абсолютной величины (доверительный интервал 90%).

Л.Н.Усачёв и др. ... оценили относительную среднеквадратичную погрешность КВ в 6% (доверительный интервал 67%).
При величине КВ 1,4-1,5 погрешность, оценённая ими, примерно в 1,2 раза больше, чем у Гриблера.

На таком же уровне достоверности А.А.Ваньковым и др. ... погрешность определения КВ оценивается также примерно в 6%.

С учётом такой погрешности вообще не приходится говорить о различии величин КВ зарубежных и советских реакторов, если рассматривать одну и ту же конструкцию.

Так, выполненные в 1969-1970 гг. расчёты стандартного быстрого реактора в разных странах и лабораториях... с использованием в части расчётов даже устаревших констант дали среднеквадратичный разброс КВ от средней величины порядка 3,3%, что намного меньше оценённой погрешности, основанной на неточностях констант.
Это означает, что средние значения констант в разных лабораториях отличаются не так сильно, как это могло бы быть.

Несмотря на это, приходится считаться с возможностью некоторого смещения КВ в пределах точности измеренных констант за счёт, например, перехода к более самосогласованной системе ядерных данных, более точно описывающих совокупность различных интегральных экспериментов.

Если в результате значения КВ окажутся меньше предполагаемых, могут потребоваться альтернативы окисному топливу".

Итак, что, по мнению авторов отчёта-1974, могут дать для КВ другие топлива?

"Первый этап сравнения был выполнен по КВ и Gкр реакторов с разными видами топлива при полном сохранении габаритов и объёмного состава зон.

Модель реактора практически совпадала с приведённой выше (реактор типа БН-1500).

Использовались следующие характеристики топлива".



Плохо читаемый последний столбец - нитрид.
Данные в столбце:
14,3
11,5
12,5

"Изотопный состав плутония везде одинаков.

239 : 240 : 241 : 242 = 64 : 22 : 11 : 3.

Рассмотрена идеализированная модель без органов СУЗ, но с осколками деления (4% вес).

Сравнительные данные расчётов выглядят следующим образом".



"Нитридное топливо уступает карбидному из-за значительного поглощения нейтронов в (n,p) реакции на азоте-14".

"В другом рассмотрении, когда принимались во внимание органы СУЗ, но конструкция пакета и ТВЭЛ была одинакова и реакторы отличались только видом топлива, получились следующие результаты".



"Соотношения КВ для разных топлив в этой таблице и в предыдущей одинаковы.
Как видно, нитридное топливо значительно уступает карбидному".

"В условиях поиска для каждого вида топлива оптимального реактора карбид может дать ещё большую выгоду из-за высокой теплопроводности и большей по сравнению с окисью плотности.
Так, для оптимизированного карбидного реактора T2 меньше, чем у окисного, на 25%.
Без оптимизации, в том же реакторе - на 16%.

Таким образом, карбидное топливо может со значительным запасом компенсировать снижение КВ окисного бридера в случае неблагоприятного изменения ядерных констант.

Необходимо учесть также, что переход к карбидному топливу, наряду с КВ, может позволить повысить и термодинамические, соответственно, экономические показатели быстрых реакторов за счёт снижения подогрева натрия.

Возможности металлического топлива остаются пока недостаточно выясненными из-за недостатка опытных данных по допустимым выгораниям, температурам смешанного уран-плутониевого топлива (имеющийся опыт относится, главным образом, к урану), по термическому сопротивлению контакта оболочка-сердечник.

Так, если взять принятое сейчас значение контактной теплопроводности alpha=0,5 Вт/(см^2*град) и считать допустимым температурный перепад только на контакте 300C (например, 600C-900C), то допустимый тепловой поток с поверхности ТВЭЛ окажется равным примерно 1,3*10^6 ккал/(м2*ч) по сравнению с (2-3)*10^6 ккал/(м2*ч) для окиси и карбида.
С учётом большей плотности это приведёт к значительному снижению энергонапряжённости металлического топлива. не компенсируемому увеличением КВ на 0,2-0,3, то есть к росту времени удвоения.
Одновременно существенно снижаются температурные уровни (в окисных и карбидных ТВЭЛ максимальные температуры оболочек принимаются около 700C) и КПД АЭС.

Нельзя исключать, что дальнейшие исследования приведут к изменению современных представлений о металлическом топливе (контактное сопротивление, взаимодействие с оболочкой и т.д.).
Ясность здесь может наступить лишь в результате экспериментов с уран-плутониевым топливом в условиях, приближенных к реальным".

Прямо панегирик какой-то карбиду!

Им интересовались, потому что он дает самый высокий КВ? С другой стороны, французам высокий КВ не нужен, но карбид у них остается в планах.

В очень отдалённых.

и почему сейчас выбрали нитриды?

Т2 совсем плохо выглядит (из-за загрузки?)

Пирофорность карбида, трудности в изготовлении = дороговизна.

А КВ сейчас, если для БРЕСТа, нужен, как известно, КВа=1 (чуть больше единицы).
БН следует за ним, так как нет смысла осваивать одновременно два новых топлива.