Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Ядерная энергетика будущего  (Прочитано 52750 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 2 741
  • Рейтинг: +75/-16
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by MenFrame
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1780 : 28 Сен 2019 [01:07:45] »
Воды в сообщении многовато.
Так то тяжелая вода
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12018-7

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Рейтинг: +106/-40
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by mbrane
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1781 : 30 Сен 2019 [03:37:40] »
Есть замыкание! ГХК оправил первую партию ТВС с МОКС-топливом
Никакое это не замыкание...Это утилизация оят ТВЭЛ с ВВЭРов...замыкание будет когда БН в режим бридера войдут... или даже бридеры иогут быть отдельно, но степень конверсии высокой - дабы не попадать на огромные расходы по гидрометаллургии - на каждом этапе облучения

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 2 741
  • Рейтинг: +75/-16
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by MenFrame

Оффлайн pklАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 3 855
  • Рейтинг: +33/-20
    • Show only replies by pkl
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1783 : 14 Окт 2019 [23:39:42] »
Цитата

Расположенная в США компания GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) и эстонская Fermi Energia OÜ подписали соглашение о сотрудничестве в области возможного размещения небольшого модульного реактора GEH BWRX-300 (SMR) в балтийской стране...
...BWRX-300 представляет собой малый модульный реактор (SMR) мощностью 300 МВт, разработанный на основе экономичного упрощенного кипящего реактора с (ESBWR) мощностью 1,520 МВт.

По данным GEH, BWRX-300 использует базу проектирования и лицензирования ESBWR, который получил сертификацию конструкции в США в 2014 году.

GEH сообщает, что Fermi Energia планирует обнародовать свое технико-экономическое обоснование пригодности SMR для Эстонии в январе 2020 года.
http://www.atomic-energy.ru/news/2019/10/10/98138
Первоисточник:
https://www.nucnet.org/news/geh-to-collaborate-with-estonian-company-on-bwrx-300-deployment-10-4-2019
Celestron PowerSeeker 114 EQ, но хочется большего

Сверхцивилизация - это цивилизация, овладевшая всеми практически значимыми технологиями, которые вообще допустимы законами природы.

Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. И никак иначе. А. Семёнов

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 321
  • Рейтинг: +82/-16
  • Хочу на Меркурий!
    • Show only replies by Skipper_NORTON
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1784 : 04 Ноя 2019 [22:35:05] »
Хочу спросить, у тех кто хорошо разбирается... 
 
1) Если Белоярский реактор АЭС БН-800  загрузить полностью вот таким топливом -  примерно 20%  плутония-239,  и 80%   урана-238  -  будет ли он  работать?   
Именно в таком случае можно сказать, полностью достигнут ЗЯТЦ.    (или же плутоний всё таки надо разбавлять  ураном-235)..
 
2) скоро запустят Белорусскую АЭС - два реактора ВВЭР-1200.  Топливо будет примерно таким --  4% урана-235,  и остальные 96%  уран-238. 
Можно ли перепроектировать системы в реакторе , или вообще просто так,  загрузить  реактор топливом, хотя бы частично разбавив  эти 4% урана-235,  плутонием-239 ?
 
3) существуют ли реакторы в мире,  которые работают вот на таком топливе - примерно 4% плутония-239,  и   остальные 96%  уран-238  ?   
 
Спасибо.
 

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 8 746
  • Рейтинг: +311/-4
    • Show only replies by AlexAV
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1785 : 04 Ноя 2019 [23:49:10] »
1) Если Белоярский реактор АЭС БН-800  загрузить полностью вот таким топливом -  примерно 20%  плутония-239,  и 80%   урана-238  -  будет ли он  работать?   
Именно в таком случае можно сказать, полностью достигнут ЗЯТЦ.    (или же плутоний всё таки надо разбавлять  ураном-235)..

Да, можно. Реактор рассчитан на работу с полной загрузкой только MOX-топливом.

Именно в таком случае можно сказать, полностью достигнут ЗЯТЦ.

А вот тут - нет, в полноценном виде не получится. Реальный КВ БН-800 при работе на MOX топливе около 0,88, т.е. меньше единицы. Т.е. ему всё равно потребуется постоянная подпитка делящимися изотопами (плутонием или U-235) из вне. Т.е. на  MOX топливе БН-800 будет производить меньше плутония, чем сжигать. Хотя КВ 0,88 всё равно лучше, чем КВ 0,5 у ВВЭР, и в какой-то мере сэкономить природный уран позволит и это. Но полностью утилизировать весь  U-238 - нет, для этого нужен другой реактор. БН-1200 (при использование нитридного топлива, но не оксидного) это уже должен в теории обеспечивать.

коро запустят Белорусскую АЭС - два реактора ВВЭР-1200.  Топливо будет примерно таким --  4% урана-235,  и остальные 96%  уран-238.
Можно ли перепроектировать системы в реакторе , или вообще просто так,  загрузить  реактор топливом, хотя бы частично разбавив  эти 4% урана-235,  плутонием-239 ?

Можно. Для ВВЭР-1200 допустима загрузка МОХ топливом до 1/3 части АЗ. Правда КВ в этом случае низким, а выгружаемый плутоний будет иметь совсем плохой изотопный состав (сильно обеднён делящимся Pu-239 и Pu-241, зато с очень большим содержанием в общем довольно мусорных Pu-240 и Pu-242). Использовать MOX-топливо в ВВЭР - это просто расточительство, только плутоний портить.

3) существуют ли реакторы в мире,  которые работают вот на таком топливе - примерно 4% плутония-239,  и   остальные 96%  уран-238  ?   

С таким составом критичность будет достигаться только в реакторах с тепловым спектром нейтронов. Использовать в них плутоний не очень рационально. Хотя... во Франции довольно активно используется (в PWR реакторах, там правда обогащение по плутонию берётся выше 5% - 8%). На 4% (и ниже) CANDU должен в теории работать (плюс из-за большого времени жизни нейтронов там для тяжеловодного реактора проблема дефицита запаздывающих нейтронов не так критична,поэтому его скорее всего можно даже полностью загрузить таким топливом без рисков связанных с безопасностью), правда на практике никто его там никогда не использовал.

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 2 741
  • Рейтинг: +75/-16
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by MenFrame
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1786 : 05 Ноя 2019 [09:01:51] »
Реальный КВ БН-800 при работе на MOX топливе около 0,88, т.е. меньше единицы.
Вы вроде говорили что в БН имеются стержни защищающие корпус, и их при желании можно заменить на стержни бланкета.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 8 746
  • Рейтинг: +311/-4
    • Show only replies by AlexAV
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1787 : 05 Ноя 2019 [14:59:45] »
Вы вроде говорили что в БН имеются стержни защищающие корпус, и их при желании можно заменить на стержни бланкета.

В общем да, с бланкетом получится лучше. В целом картина для БН-800 выглядит следующим образом:



При использование топлива с обогащением ~20% и, соответственно, при работе с выгоранием 100 - 120 МВт сутки/кг на БН-800 КВ>1 не достигается хоть без бланкета, хоть с бланкетом. Если снизить начальное обогащение до 14.5%, то можно получить КВ достаточный для замыкания цикла (около 1.1), естественно, только при наличие бланкета с обеднённым ураном. Правда при этом достижимое выгорание снизится до величины около 60 МВт сутки/кг. Для достаточно дорогого MOX топлива это не очень хорошо. Реально пока рассматривается работа только в первом варианте, т.е. с режимах с достаточно глубоким выгоранием.

Оффлайн Fall63

  • *****
  • Сообщений: 604
  • Рейтинг: +24/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Fall63
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1788 : 05 Ноя 2019 [15:11:22] »
AlexAV

Часто задавался вопросом - какой нижний предел содержания делящихся нуклидов в топливе , при котором топливо ещё можно использовать в реакторах CANDU? Вот например (поправьте , если путаю) отработанное топливо после тяжеловодника содержит 0,5% делящихся веществ (примерно поровну 235U и 239Pu , плюс немного 241Pu) - такое топливо целесообразно использовать в тяжеловоднике по второму разу после извлечения нейтронных ядов или нет?

И в дивном новом мире без нефти и богатых руд - какую субстанцию обогащать легче - дейтерий (очень малая концентрация но выраженные изотопные эфыекты) или же 235U , с которым порядком мучиться надо - от этого так понимаю зависят предпочтения между реакторами CANDU или ВВЭР.
Метать бисер перед свиньёй - исключительно бесполезное занятие. Она не только не поблагодарит за это действие , но будет ещё и недовольна , что её хорошую грязевую ванную портят при помощи яркого и режущего глаза бисера.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 321
  • Рейтинг: +82/-16
  • Хочу на Меркурий!
    • Show only replies by Skipper_NORTON
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1789 : 05 Ноя 2019 [18:22:35] »
AlexAV
Цитата
Если снизить начальное обогащение до 14.5%, то можно получить КВ достаточный для замыкания цикла (около 1.1), естественно, только при наличие бланкета с обеднённым ураном. Правда при этом достижимое выгорание снизится до величины около 60 МВт сутки/кг. Для достаточно дорогого MOX топлива это не очень хорошо.

   
Значит  на БН-800 - в теории уже получен ЗЯТЦ , но невыгодно практически,  а вот в будущем реакторе  БН-1200  - будет ЗЯТЦ и в теории и на практике?
 

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 4 531
  • Рейтинг: +301/-18
    • Show only replies by библиограф
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1790 : 05 Ноя 2019 [19:14:01] »
Цитата
Вот например (поправьте , если путаю) отработанное топливо после тяжеловодника содержит 0,5% делящихся веществ (примерно поровну 235U и 239Pu , плюс немного 241Pu) - такое топливо целесообразно использовать в тяжеловоднике по второму разу после извлечения нейтронных ядов или нет?
А сколько стоит переработка и извлечение нейтронных ядов представляете? :P
И зачем его использовать по второму разу?
В Америке, например, накоплено более 70000 тонн обедненного урана, предложен
даже специальный  реактор с бегущей волной, он может использовать
обедненный уран, только вот уже полвека дальше проектов дело не идет...
http://www.youtube.com/watch?v=wjFlcXhSK-U
Цитата
от этого так понимаю зависят предпочтения между реакторами CANDU или ВВЭР.
Нет, у реактора CANDU много своих специфических радиохимических и инженерных проблем.
Тяжелая вода же в нем практически не расходуется.
« Последнее редактирование: 05 Ноя 2019 [19:48:45] от библиограф »

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 2 741
  • Рейтинг: +75/-16
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by MenFrame
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1791 : 06 Ноя 2019 [00:24:26] »
БН-1200  - будет ЗЯТЦ и в теории и на практике?
Полностью замкнутый цикл, скорей всего еще очень не скоро будет выгоден.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 321
  • Рейтинг: +82/-16
  • Хочу на Меркурий!
    • Show only replies by Skipper_NORTON
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1792 : 06 Ноя 2019 [15:00:40] »
в дивном новом мире без нефти и богатых руд
   
Этот дивный мир уже сейчас в нашей отсталой Беларуси.. Нефти газа нет,  богатых урановых руд - тоже. 
Вот и хочу спросить, AlexAV , MenFrame, Fall63, если надо было бы не покупать уран (у России или вообще у кого нибуль) для белорусской АЭС типа ВВЭР-1200,  а  извлекать свой
Ну предположим , никто белорусам не продаёт уран  (санкции и прочее, неважно). Закрытие границ и добывание своего урана в Беларуси - это 
эквивалентно тому,  с чем столкнется весь мир в будущем.
 
Возможно ли на уровне государства,  покопаться в нашей земле, и из чего нибудь  извлечь урана для белорусской АЭС - чтобы
это было "энергетически рентабельно"  использовать эту нашу   ВВЭР-1200  ?
 

Оффлайн Fall63

  • *****
  • Сообщений: 604
  • Рейтинг: +24/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Fall63
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1793 : 06 Ноя 2019 [15:43:16] »
Возможно ли на уровне государства,  покопаться в нашей земле, и из чего нибудь  извлечь урана для белорусской АЭС - чтобы
это было "энергетически рентабельно"  использовать эту нашу   ВВЭР-1200  ?

По-моему нет , к сожалению. В Беларуси отсутствуют формации, которые могли бы в теории стать источником нетрадиционного урана. После исчерпания "богатых" руд взять уран можно будет (если не заморачиваться с океанской водой) только из фосфоритов или ураноносных керогеновых сланцев (притом они часто залегают вместе) - а в Беларуси таковых нету.  Да и то среди керогеновых формаций те что с относительно высокой концентрацией - можно пересчитать по пальцам - это Ронебург в экс-ГДР , ~1000 ppm 160 тыс. тонн , и Ранстад в Швеции , ~300ppm и около 300 тыс. тонн. А так намного чаще встречаются концентрации 60-120 ppm , из которых еще можно извлекать , но уже на грани возможностей. Во Флориде уран в качестве побочного продукта к фосфатам получали в 90-е. Из керогеновых сланцев уран (а также молибден) скорее всего пойдет как побочка к ванадию , коего там значительно больше. И вообще хорошие пригодные к разработке фосфоритные и сланцевые формации далеко не везде есть. У амеров это Фосфория , Чаттануга и Центральная Флорида, в Марокко тоже фосфоритов много, что-то имеется у бразильцев и китайцев , у нас и казахов - фосфориты Каспия. А про Беларусь не слышал.

Вообще касаемо каталога крупнейших месторождений металлов на шарике (традиционных и не очень) рекомендую вот эту вот книженцию - более полного каталога не попадалось

Giant Metallic Deposits: Future Sources of Industrial Metals. Peter Laznicka
http://bookfi.net/book/1289682
« Последнее редактирование: 06 Ноя 2019 [15:54:54] от Fall63 »
Метать бисер перед свиньёй - исключительно бесполезное занятие. Она не только не поблагодарит за это действие , но будет ещё и недовольна , что её хорошую грязевую ванную портят при помощи яркого и режущего глаза бисера.

Оффлайн EvilShurik

  • *****
  • Сообщений: 1 332
  • Рейтинг: +46/-6
    • Show only replies by EvilShurik
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1794 : 06 Ноя 2019 [16:19:21] »
в дивном новом мире без нефти и богатых руд
   
Этот дивный мир уже сейчас в нашей отсталой Беларуси.. Нефти газа нет,  богатых урановых руд - тоже. 
Вот и хочу спросить, AlexAV , MenFrame, Fall63, если надо было бы не покупать уран (у России или вообще у кого нибуль) для белорусской АЭС типа ВВЭР-1200,  а  извлекать свой
Ну предположим , никто белорусам не продаёт уран  (санкции и прочее, неважно). Закрытие границ и добывание своего урана в Беларуси - это 
эквивалентно тому,  с чем столкнется весь мир в будущем.
 
Возможно ли на уровне государства,  покопаться в нашей земле, и из чего нибудь  извлечь урана для белорусской АЭС - чтобы
это было "энергетически рентабельно"  использовать эту нашу   ВВЭР-1200  ?
 

Уран в количестве 10-20 грамм на тонну есть в гранитах. Если в Белоруссии встречаются граниты, из них в принципе можно добывать уран и стройматериалы. Уран можно добывать из морской воды. Если цена на уран достигнет восьмисот долларов за килограмм, это становиться рентабельно даже на уже существующих технологиях извлечения. Главное, чтобы цена не превысила 3000 долларов за кило - тогда вообще исчезает рентабельность ядерной энергетики (даже с быстрыми реакторами, а следовательно, и расширенными топливными ресурсами) по сравнению с ветро- и солнечной энергетикой вместе с аккумулирующими станциями.

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 2 741
  • Рейтинг: +75/-16
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by MenFrame
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1795 : 06 Ноя 2019 [16:22:59] »
Возможно ли на уровне государства,  покопаться в нашей земле, и из чего нибудь  извлечь урана для белорусской АЭС - чтобы
это было "энергетически рентабельно"  использовать эту нашу   ВВЭР-1200  ?
Честно говоря, не уверен что постройка промышленного комплекса для производства сборок ВВЭР-1200, под одну АЭС может быть оправданной. А с учетом, отсутствия данных технологий, скорей и невозможной.

Оффлайн Fall63

  • *****
  • Сообщений: 604
  • Рейтинг: +24/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Fall63
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1796 : 06 Ноя 2019 [16:23:39] »
Уран в количестве 10-20 грамм на тонну есть в гранитах.

10-20 не пойдет. 20 это вроде вообще минимальная планка для бридеров с ЗЯТЦ , которого в чистом виде у нас пока даже нету. А для открытого цикла вроде не меньше 100-200ppm нужно.
Метать бисер перед свиньёй - исключительно бесполезное занятие. Она не только не поблагодарит за это действие , но будет ещё и недовольна , что её хорошую грязевую ванную портят при помощи яркого и режущего глаза бисера.

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 4 531
  • Рейтинг: +301/-18
    • Show only replies by библиограф
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1797 : 06 Ноя 2019 [16:33:42] »
Цитата
Этот дивный мир уже сейчас в нашей отсталой Беларуси.. Нефти газа нет,  богатых урановых руд - тоже. 
Только на термоядерный синтез надежда - дейтерий есть везде -18 граммов D20 на тонну обычной
воды.

Оффлайн Fall63

  • *****
  • Сообщений: 604
  • Рейтинг: +24/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Fall63
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1798 : 06 Ноя 2019 [16:35:31] »
Цитата
Этот дивный мир уже сейчас в нашей отсталой Беларуси.. Нефти газа нет,  богатых урановых руд - тоже. 
Только на термоядерный синтез надежда - дейтерий есть везде -18 граммов D20 на тонну обычной
воды.

Надежды иссякнут вместе с бериллиевыми рудами... Но это уже не для этого топика , тема про термояд есть.
Метать бисер перед свиньёй - исключительно бесполезное занятие. Она не только не поблагодарит за это действие , но будет ещё и недовольна , что её хорошую грязевую ванную портят при помощи яркого и режущего глаза бисера.

Оффлайн Skipper_NORTON

  • *****
  • Сообщений: 5 321
  • Рейтинг: +82/-16
  • Хочу на Меркурий!
    • Show only replies by Skipper_NORTON
Re: Ядерная энергетика будущего
« Ответ #1799 : 06 Ноя 2019 [16:37:20] »
Fall63
Цитата
20 это вроде вообще минимальная планка для бридеров с ЗЯТЦ

 
Т.е. если выделять уран из  <  20 ppm  носителей,  то даже используя весь природный уран включая уран-238 (путем превращения его в плутоний на АЭС) - всё равно больше будет затрачено энергии на выделение урана, чем будет потом получено энергии на АЭС из этого урана?   
 
Выходитт, что вся атомная энергетика закончится, после того как закончатся ископаемые носители, содержащие более 20 ppm  урана? 
И   насколько лет таких хватит,  если человечество полностью перешло на атомную энергетику, и все АЭС в мире вместе взятые выдают мощность  в 20 ТераВатт  ?