Ядерная энергетика будущего

[pkl]

Вот тут немного на русском про это есть..https://tnenergy.livejournal.com/123735.htmlТот кто это запустит тот "поимеет" всех остальных энергетиков и ИТЭР и БН и прочее..

Я конечно могу быть и не прав.
Но достаточно давно меня мучает мысль, что все эти ПОТУГИ в своей основе имеют некую фундаментальную... проблему, которую все не видят.
Уж насколько легко далась термоядерная боНба, а потом насколько волшебно она модернизировалась (и до каких высот доросли бомбоделы - мы можем только догадываться и все равно дураками помрем)! Но как будто природа над нами поиронизировала.
Все (абсолютно все!) потуги добиться УТС - тщетны.
Как будто природа все забрала у УТС и все отдала боНбам.
В чем различие?
В масштабе выделяемой энергии.

Я лично вижу засаду в другом: термоядерные установки - это экстремальные машины. Помнится, я слушал лекцию одного английского учёного-термоядерщика и меня поразил один момент. Оказывается, поток энергии на первую стенку термоядерного реактора превышает таковой на стенку камеры ЖРД. И как бы не в 10 раз! А ведь термоядерному реактору надо работать годами, а не 10 - 15 минут. Только тогда я полностью осознал сложность УТС. Я думаю, термоядерную установку компактной сделать можно. Ну, пусть не в 20-футовом контейнере, но на авианосец или контейнеровоз типа "Эммы Маерск" поставить получится. Однако любой термоядерный реактор потребует огромного количества редких химических элементов: олова и ниобия или меди или иттрия, бария и меди для магнитных катушек. И гелия для охлаждения. Ванадия для вакуумной камеры. Бериллия для первой стенки и диверторных пластин. И т.д. А ведь такие энергоустановки надо будет строить сотнями, а потом и тысячами, если мы хотим, чтобы термоядерная энергетика играла какую-то значимую роль в хозяйстве. Понимаете? Где взять столько бериллия, олова, меди, ванадия и т.п.? КВС меня привлекает именно тем, что не требует для своего строительства дорогих и редких материалов. Нужны только сталь, бетон, натрий либо сталь, алюминий, магний и титан, если речь идёт о космической КВС /а я думаю, что это исключительно космическая технология/.

[crazy_terraformer]

Опять же для наработки трития нужны необратимо расходуемые литий и бериллий. Бериллий нужен как источник вторичных нейтронов для получения из лития трития, ибо первичных нейтронов при слиянии DT для воспроизводства трития непосредственно из лития недостаточно.

[crazy_terraformer]

Опять же для наработки трития нужны необратимо расходуемые литий и бериллий. Бериллий нужен как источник вторичных нейтронов для получения из лития трития, ибо первичных нейтронов при слиянии DT для воспроизводства трития непосредственно из лития недостаточно.

Миллиметр ртутного столба (русское обозначение: мм рт.ст.[1][2][3], мм рт. ст.; международное: mm Hg) — внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па.

t=550^oC  Т=823,15 K - температура жидкого Na в КВС.
lgP_Na(мм.рт.ст.)=(-5700/823,15)-1,178lg823,15+11,33=~0,97094692 десятичный логарифм равновесного давления пара натрия над чистым металлом;
P(Na)=10^{lgP_Na(мм.рт.ст.)}=~9,35291347  мм.рт.ст.=~1246,95258 Па=~1,247кПа равновесное давление пара Na в КВС(если бы там не было др.газов и паров) более чем в 81 с четвертью раз меньше атмосферного.

Средняя температура натрия около 550°С; после каждого взрыва температура подскакивает на несколько десятков градусов и постепенно снижается по мере отбора тепла.

[pkl]

Такая мысль появилась: вот мы взрываем термоядерный заряд в центре камеры; там начинается горение плазмы; а нельзя ли впрыскивать в центр реакции некоторое количество термоядерного топлива, допустим, электромагнитным ускорителем, чтобы увеличить продолжительность термоядерного горения? Получается такой гибрид КВС и термоядерного реактора.

[snickers]

Второе дыхание российского ЗЯТЦ:
http://maxpark.com/community/6285/content/2473368
https://gmorder.livejournal.com/3926795.html

Так БН 800 пока на обычном топливе работает пока... хотя может и запустили на МОХ - топливе.
Дорогой киловатт у него.. пока есть дешевый уголь он не взлетит... а к тому времени как уголь закончиться.. кто знает какие технологии будут.

Тема никак не связана с термоядерным синтезом т.к. посвящена термоядерной энергетике будущего.

Школота че сказать... если бы еще понимала что если запустят термоядерный синтез по вменяемой цене, то ядерные реакторы станут не нужны в принципе..

Дейтерий в воде растворён.

Мысли гениальны по своей сути.. на уровне - к воздухе есть кислород).

в центре камеры; там начинается горение плазмы; а нельзя ли впрыскивать в центр реакции некоторое количество термоядерного топлива, допустим, электромагнитным ускорителем, чтобы увеличить продолжительность термоядерного горения?

- поздравляю с изобретением велосипеда  прототипа токмака.
PS Эдиссон ткнул в розетку два гвоздя - его шибануло током, так было открыто электричество))
 

[Kaiserfrogling]

Ну это не аргумент тоже. Это говорит только о том, что расчет был неточным.

Погуглите такое слово "бризантность взрыва", а потом скажите мне - как можно снизить бризантность ядерного взрыва?

[AlexAV]

Школота че сказать...

Комментарий модератора раздела

Ведите себя прилично. За хамство +15%.

[pkl]

Так БН 800 пока на обычном топливе работает пока... хотя может и запустили на МОХ - топливе.
Дорогой киловатт у него.. пока есть дешевый уголь он не взлетит... а к тому времени как уголь закончиться.. кто знает какие технологии будут.

Ой, да не переживайте Вы так! Технологию потихоньку шлифуют, работы идут:

Длительность использования ядерного топлива реактора на быстрых нейтронах БН-800 энергоблока №4 Белоярской АЭС будет увеличена, тем самым повысится эффективность использования топлива, сообщил заместитель главного инженера по безопасности и надежности БАЭС Валерий Шаманский.

РИА Новости https://ria.ru/atomtec/20180323/1517120836.html

Тема никак не связана с термоядерным синтезом т.к. посвящена термоядерной энергетике будущего.

Школота че сказать... если бы еще понимала что если запустят термоядерный синтез по вменяемой цене, то ядерные реакторы станут не нужны в принципе..

Да что Вы говорите! А я вот считаю, что наоборот, когда запустят термоядерный синтез - тогда и начнётся настоящий расцвет ядерной энергетики!

Дейтерий в воде растворён.

Мысли гениальны по своей сути.. на уровне - к воздухе есть кислород).

А Вы этого, я смотрю, и не знали.

в центре камеры; там начинается горение плазмы; а нельзя ли впрыскивать в центр реакции некоторое количество термоядерного топлива, допустим, электромагнитным ускорителем, чтобы увеличить продолжительность термоядерного горения?

- поздравляю с изобретением велосипеда  прототипа токмака.

Вообще-то это ни разу не токамак.

[snickers]

А я вот считаю, что наоборот

В общем внятных предложений у вас нет,  ну считайте дальше...

Вообще-то это ни разу не токамак.

Не токмак так не токмак есть определенный контингент особей с которыми диспутировать бесполезно..ни в чем переубеждать не буду, методичку вашу мне и так не переспорить).
 Но в том что будущее ядерной энергетики все же зависит от себестоимости термоядерного киловатта будь то его получиться получить хоть спорить не будете?
...
Вообще развитие реакторов АЭС в пост-Чернобальско/Фукусимском периоде идет в направление роста систем пассивной безопасности, что есть хорошо но и плохо ибо удорожает себестоимость ватта от АЭС. А вот в напраленнии повышения КПД , глубине выгорания топлива внимание почти никто не уделяет..это есть плохо ибо именно понижение стоимости дает конкурентные цены.
Хотя даже продление срока службы самого реактора уже уменьшает себестоимость атомного ватта.
Некоторые работы в этом направление идут..например в США разработаны и построены ABWR (усовершенствованный кипящий реактор)  два блока ABWR1300 МВт работает на АЭС «Kashiwazaki Kariwa» себестоимость производства электроэнергии 7 центов/кВт·ч. К сравнению - в РФ, по сильно усредненным данным,  Института атомной энергетики (Nuclear Energy Institute) показывают, что стоимость топлива в 2013 году была 0,79 цента на кВт∙ч без учета переработки и хранения ОЯТ. 
Думаю что с 2013 по 2018 год она только подорожала... причем как минимум на индекс падения рубль/доллар то есть не менее чем в два- три раза. То есть порядка 2 центов/кВт·ч.. Как видим стоимость растет.. и АЭС становятся в экономическом плане все менее привлекательны, а в плане понижения себестоимости в росатоме как бы ничего не делают. Большая часть  ОЯТ в России на настоящий момент не перерабатывается, а отправляется на хранение, то есть эта статья расходов просто "выпадает" из стоимости атомного киловатта.. она переклвадывается на плечи налогоплательщиков и в итоге мы имеем "дешевый атом" ура ура..думаю причина отказа от реакторов типа БН на Западе как и в США вполне ясна - их дороговизна, так как там за хранение и переработку ОЯТ придется платить именно хозяевам АЭС и "размазать" эти расходы на налогоплательщиков не получиться..
Так что можно утверждать что атомная энергетика останется там, где думают про удешевление стоимости атомного киловатта..и как ниша страны с административным управлением с  не рыночной экономикой.

[pkl]

Внятных предложений у меня нет. Но есть соображение: термоядерные реакторы никогда не будут широко распространены ввиду своей сложности и дороговизны материалов, из которых их строят. Но они - отличные источники нейтронов. Отсюда естественным путём вытекает концепция гибридной ядерно-термоядерной энергетики, при которой термоядерные установки в странах-членах ядерного клуба будут нарабатывать уран и плутоний из тория и урана. А полученным топливом снабжать всех остальных, которые могут эксплуатировать относительно простые и дешёвые ВВЭРы.

Вот ещё интересное сообщение:
http://www.atomic-energy.ru/news/2018/03/30/84536
Интересно, по свинцу, свинцу-висмуту, ВТГР что-нибудь будет?

[snickers]

Но они - отличные источники нейтронов.

Ускоритель Богомолова в идеях господина Острецова тоже источник нейтронов и что? Там идея даже круче.. сжигать можно почти все хоть до свинца и железа)) в теории конечно). Но толку то от того.. цена вот основной фактор.

[snickers]

Кстати простой пример -> закрытия АЭС Янки (Yankee) в штате Массачусетс,  показал: вывод из эксплуатации АЭС, построенной в 1960-х
годах за $39 млн, занял 15 лет и стоил порядка $608 млн, т. е. в 15 раз больше. ... ну это если не зарыть где то ОТЯ поглубже и бульдозерами разломать корпус АЭС как делают у нас,  а до состояния "зеленая лужайка".

[sharp]

Так строили не для того шоп из эксплуатации выводить

[snickers]

Так строили не для того шоп из эксплуатации выводить

Ничто не вечно..

[snickers]

Посмотрел вот параметры ВВЭР -440  там обогащение топлива надо 235 U, 3,3-4,4 % а потом посмотрел насколько надо обогатить топливо для старых реакторов типа РБМК-1000 и там обогащения  235 U, достаточно до 1,8 % .. хм а не стоит ли рассмотреть вариант работы реакторов  РБМК на отработанном топливе от  ВВЭР?

[crazy_terraformer]

...термоядерные реакторы никогда не будут широко распространены ввиду своей сложности и дороговизны материалов, из которых их строят. Но они - отличные источники нейтронов. Отсюда естественным путём вытекает концепция гибридной ядерно-термоядерной энергетики, при которой термоядерные установки в странах-членах ядерного клуба будут нарабатывать уран и плутоний из тория и урана. А полученным топливом снабжать всех остальных, которые могут эксплуатировать относительно простые и дешёвые ВВЭРы.

Разве что исключительно дейтериевые термоядерные реакторы.

Я читал проект, там внутри камеры - натриевый пар, и вакуум.

Хреново читали. Газ как раз способ более меннее равномерно подать нагрузку на стенку. Без газа, будет гидроудар со всеми вытекающими.

Струи натрия с температурой 550^oС играют роль испаряющейся стенки.
1,247кПа равновесного пара Na +/- пары других элементов - это уже не форвакуум чуть менее, чем в 10 раз больше его верхнего предела.


1Па=10⁻⁵бар=10⁻²мбар
1247 Па=12,47 миллибар около 31 км высоты над уровнем моря.
высотный
    более 10—15 км, но чаще считается на высотах 40—100 км, когда ударная волна почти не образуется.
Прочитал внимательнее о КВС http://go2starss.narod.ru/pub/E030_KVS.html , в последней статье там смесь Na c К, пропорция не указана, но т.к. в рисунках только один натрий, скорее всего он преобладает. в др. источнике http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=print&sid=575 встречал только Na.
В этом источнике пишется о нагнетании аргона в КВС перед подачей заряда.
http://www.vniitf.ru/rig/konfer/9zst/plenar/8-pl.pdf

Пока не будет создан эксизный проект прототипа КВС, а затем сам прототип КВС говорить можно много чего.

[crazy_terraformer]

http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=print&sid=575

В прямом использовании энергии термоядерных взрывов видно немало сложностей, но необходимость в нем появится лишь после исчерпания запасов рентабельного урана. Профессор МГУ М.Е.Герценштейн считает, и авторы книги присоединяются к его мнению, что в ближайшем будущем синтез дейтерия целесообразно направлять не на прямое получение энергии, а на эффективную наработку недостающего для развития ядерной энергетики топлива, пока не исчерпается сырье – уран и торий. И тогда многое упростится. Во-первых, частота взрывов снизится на два-три порядка. Во-вторых, роли защиты и теплоносителя будет выполнять вода, причем без насосов, прямо за счет высвобождаемой энергии.
Взрыв испарит защитные фонтаны воды. Под действием большого перепада давления вода в виде пара будет подниматься по трубам к теплообменникам над камерой, конденсироваться на них и самотеком накапливаться в баках, откуда в момент следующего взрыва ее в виде фонтанов снова направят в камеру (к этому времени давление там стравится до атмосферного). По оценкам, оптимальная температура воды составляет после взрыва 200°С (пар), до взрыва 30°С в фонтанах и 110°С у остатков пара в камере. Паровая стадия избавит от необходимости очищать циркулирующую воду, упростит периодическое извлечение со дна КВС образовавшихся во взрывах или не прореагировавших ядерных материалов, с целью их возврата в топливный цикл энергозарядов.
По предварительным оценкам, в 100-килотонном взрыве за счет образующихся нейтронов можно наработать в ториевом бланкете ~20 кг урана-233. Для быстрого развертывания в России атомной энергетики на основе торий-уранового цикла (с коэффициентом воспроизводства kв~1 в тепловых реакторах) достаточно производить в год 40 тонн урана-233, для чего, например, проводить по 6 взрывов в сутки в нескольких КВС. Для уран-плутониевого цикла на ВВЭР (kв<1) взрывов потребуется больше.

Тут далее какой-то жук патентует варианты КВС
http://www.freepatent.ru/images/img_patents/2/2572/2572804/patent-2572804.pdf

[ВадимZero]

Струи натрия с температурой 550oС играют роль испаряющейся стенки.

Натрий подается с температурой в 120 градусов, до 550 температура дорастает уже после полного поглощения энергии взрыва. Испарение там частичное. И никакого вакума. Жидкость хреново сжимается и при ударе о стенку на большой скорости создаст мощную звуковую волну, которая стенку в труху превратит(не с первого раза конечно)

[crazy_terraformer]

Ссылку на источник пожалуйста.

[ВадимZero]

Ссылку на источник пожалуйста.

Семенов ссылку давал.

Оценки снеженцев - здесь. Там не менее 20 страниц в конце книги плотно набитых формулами и графиками на эту тему.