Ядерная энергетика будущего

[Polnoch Ксю]

Термояд это просто дорого, даже если это возможно, и не каких серьезных конкурентных приемуществ которые бы оправдали бы его дороговизну просто нет и в помине.

Дороговизна и цена чего-либо это просто пересечение кривых спроса и предложения на рынке. Эти кривые можно двигать налогами, субсидиями, итд.
После появления промышленных реакторов (ITER, напомню, экспериментальный), можно будет ввести заградительные налоги на ТЭС, повысить пошлины на хранение ОЯТ, дать субсидии операторам промышленных термоядерных электростанций, и цена термояда на рынке сразу упадёт.

Тут главное, чтобы с физикой всё нормально было. В частности, с термодинамикой (EROI итд). А сложность не важна: вся история человечества это рост сложности устройств.

Ну и что касается свободного от регулирования рынка, и того, что поднимать термояд субсидиями может быть аморально - сейчас владельцы ТЭС не платят за ущерб, который размазывается по всем жителям планеты. Нужно будет это исправить.

[mbrane]

Данная аналогия просто не уместна.

ваапче уместна донельзя - особливо  в свете сейчас вскрывающихся подробностей первых шагов атомного проекта - когда поюнуди на собственные работы в оюласти деления уранового ядра - считали этой глубокой теорией ...только в 42 году начали обращать внимание - юлагодаря разведке - шо што-то непонятное в англии происходит ...

Только на производство трития идет в основном лити6, которого в исходном литии 6%.

а на ура-235 приходится вообще 0,7%...Только вот не надо мне басни про ЗЯТЦ рассказывать  - промышленных бридеров (окромя закрытых военных)- нет не в одной стране мира , да и по радиозимической части - что-то не слышу я пока никаких результатов по стиомости пререрботки ОЯТ ВВЭР-1000...Такая же идея как и ИТЭР

Энергетические запасы урана + тория в земной коре выше чем лития, а если пересчитать на бериллий без которого топливный баланс плохо сходиться, то все еще печальней.

да ты чо... а расчетом не блеснешь? не забудь только дейтерий добавить...

[mbrane]

Комментарий по бериллию так и не услышал....а без него термояд не работает....

без бериилия есть литий  Li7+n ->Li^ +2 n  - в качестве размнодителя... Бериллий испольуется только отчасти как разсножитель, а в основном как отражатель- а отражатель не расходуется

[mbrane]

вообще нигде, кроме пегматитов

По-видимому, вы знаете что такое пегматит.
Вообще-то, не только с пегматитами
http://amurinform.ru/wp-content/uploads/2015/10/met.rek.-berilievye-rudy.pdf
В самом обычном граните содержание бериллия, примерно 10 г/тонну, а в
нефелиновых сиенитах в Хибинах - до 70 граммов! А этих сиенитов там - сотни миллиардов тонн,
все Хибины сложены из них

10 г/т - это тогда по цене сравнимой с ценой золота бериллий такой будет...
Нефелиновые сиениты - уже что-то... Но все равно бериллий этот должен добываться как побочка к более многочисленному компоненту... Если там какой-нибудь ниобий будет в концентрацияъ от тысяч ppm - тогда можно и бериллий заодно доставать. А где-либо ещё на шарике есть такие концентрации бериллия или это буквально в паре-тройке мест?

10 г/т - это очень богатые золотоносные руды...

[mbrane]

Какая глупость. Для массового продвижения ториевых реакторов не нужно никаких революционных новшеств, все давно отработано.

анга - все давно отработано - да реактора нет... ибо цикл переработки оят тезнически опасный  и сложный...Бумажный тигр...

[mbrane]

Тут представляется, что это проблема инженерного характера и в общем решаемая. Ценой некоторой потери эффективности и увеличения габаритов можно использовать бариевые ферриты вместо редкоземельных магнитов.

вынес таки мне мозок шеф - говорит ABB представила какой-то там двишатель - якобы тяговый и якобы выского напряжения...Позвонил вчера в Русэлпром - те мне говорят - а мы говорит научными работами не щанимается, спрашиваю почему научными, а мне говорят - у во-первых скорость размагничивания есть и ненулевая...

[mbrane]

Я уже несколько раз тут писал про азотнокислое вскрывание алюмосиликатов для получения глинозема, что станет очень актуально после исчерпания запасов чистых бокситов.

мы ценим ваш глубокий философский взгляд на проблему добычи бокситов из суглинка - не стесняйтесь пишите сразу в спортлото с глубоким обоснованием вашего прорывного технологического процесса

Ставим ветряки на гребне дамбы, они приводят в действие насосы для подъёма воды в этот бассейн, а электроэнергию вырабатываем по старинке, на гидротурбинах. Такой ветряк и гидравлический насос - простые механизмы и дорогих материалов не требуют, обойдёмся сталью и алюминием. Дамбу можно вообще сделать земляной.

мест где можно построить ГАЭС без затопления огромных площадей мало...

[mbrane]

Я говорю не про возможность, а про конкурентоспособность. Термояд это просто дорого, даже если это возможно, и не каких серьезных конкурентных приемуществ которые бы оправдали бы его дороговизну просто нет и в помине.

У нас всегда остаётся взрывная дейтериевая энергетика как запасной вариант.

Да еще можно протий-протиевую реакцию зажечь - как на солнце - тоже про запас

[mbrane]

Какая глупость. Для массового продвижения ториевых реакторов не нужно никаких революционных новшеств, все давно отработано.

ЕМНИП,где-то на Урале лежат в полуразвалившихся деревянных ящиках тысячи тонн этого тория.Была статейка на эту тему.В одном складов 800 тонн тория выделяют больше 0,5кВт тепла.Проложить их петелькой с фреоном и все.Как в том анекдоте:Вечный кайф!

в ктиай же продали монацит...

[Lieut]

все давно отработано - да реактора нет... ибо цикл переработки оят тезнически опасный  и сложный...Бумажный тигр...

Ну да, сложно, опасно и дорого. И даже известно насколько дорого. В отличии от термоядерного синтеза, где еще надеются на новые прорывные идеи и технологии, только не знают какие.

мы ценим ваш глубокий философский взгляд на проблему добычи бокситов из суглинка - не стесняйтесь пишите сразу в спортлото с глубоким обоснованием вашего прорывного технологического процесса

Как обычно, куча хамства при нуле знаний.

[mbrane]

И даже известно насколько дорого. В отличии от термоядерного синтеза, где еще надеются на новые прорывные идеи и технологии, только не знают какие.

ага настолько дорого, и беспгтово, что даде никто пока не решился воплощать.... а проывных идей в области переработки пока и вовсе нет...

Как обычно, куча хамства при нуле знаний.

мы ценим ваше мнение

[Lieut]

ага настолько дорого, и беспгтово, что даде никто пока не решился воплощать....

Конечно. Изучают, готовы потом использовать, но прямо сейчас... Зачем? Кто враг самому себе?

[MenFrame]

Бериллий испольуется только отчасти как разсножитель, а в основном как отражатель- а отражатель не расходуется

Сам то понимаешь какую чушь несешь? Каким образом, бериллий который является расходным размножителем нейтронов может быть еще и нерасходуемым отражателем?  Отражатель нерасходуемым может быть только, если не вступает в реакцию.

[mbrane]

Бериллий испольуется только отчасти как разсножитель, а в основном как отражатель- а отражатель не расходуется

Сам то понимаешь какую чушь несешь? Каким образом, бериллий который является расходным размножителем нейтронов может быть еще и нерасходуемым отражателем?  Отражатель нерасходуемым может быть только, если не вступает в реакцию.

Ещек раз для одаренных  поясняю - сначала  керамика литий-циркониевая (литий либо природного состава либо немного обогащенный по изотопу литий-6, но так что бы необходимой количество литий 7 осталось) , где и происходит синтез трития и размножения нейтронов по реакции коей я написал выще ,  а дальше слой отражателя - бериллия - в котором наработка нейтронов уже нестоль значительна... Да забыл еще свинец-208 тоже для наработки нейтронов там собираются применять...  Pb208+n->Pb207+2n...Причем в создании литий-свинцовой эвтектики  и выделения из него трития участовал НИКИЭТ еще в 90

[MenFrame]

Ещек раз для одаренных  поясняю -

Отражателем нейтронов является любой материал, и если он вступает в реакцию с нейтроном, он расходуемый. Берилий расходуемый размножитель нейтронов, а разговоры про то что он отражатель, вообще не о чем ибо весь реактор является отражателем, так как любой элемент способен вступать в неупругое взаимодействие с нейтроном изменяя таким образом его траекторию.

[AlexAV]

Ещек раз для одаренных  поясняю - сначала  керамика литий-циркониевая (литий либо природного состава либо немного обогащенный по изотопу литий-6, но так что бы необходимой количество литий 7 осталось) , где и происходит синтез трития и размножения нейтронов по реакции коей я написал выще ,  а дальше слой отражателя - бериллия - в котором наработка нейтронов уже нестоль значительна...

В условиях реального бланкета (по крайней мере при использование керамик в качестве носителей лития) литий-7 даёт достаточно небольшой вклад в воспроизводство лития, в кеамиках ядер замедляющих нейтроны слишком много. Аналогично только свинец и другие тяжёлые ядра в бланкете использующим керамические материалы не позволяет обеспечить достаточно эффективное размножение нейтронов, для замыкания цикла по тритию.

Вот скажем рассчёт КВ трития в бланкете на основе керамики Li2O-PbO



Без бериллия предел - 1.04 (в материале обогащённом по литию-6, кстати, при обогащение по литию-6 до 50% вклад лития-7 в воспроизводство трития будет довольно незначительным). С учётом неизбежных потерь из-за радиоктивного рапада трития этого скорее всего не хватит для замыкания цикла. С бериллием можно поднять до 1.09 (хватит или нехватит - тоже вопрос, зависит от стационарного колличества трития, накпливающегося в бланкете и абсорбированного конструкцией), но уже лучше.

Вообще реалистичных конструкций бланкета с керамическими литийсодержащими материалами без бериллия в качестве размножителя нейтронов по сути нет. При использование жикометаллического бланкета (эвтектика литий-свинец) ещё есть какие-то варианты, но металлический литий и его сплавы - материалы в высшей степени неудобный. Они на много более коррозионноактивны, чем свинец и литий, плюс проблема с накоплением отложений и возможностью застывания в металла в трубопроводах (для ядерного реактора с этим ещё как-то можно бороться, но для сети относительно тонких трубопроводов в бланкете термоядерной установки (где попросту очень мало места) - это будет ещё тем бедствием), плюс проблема извлечение низких концентраций трития из такого расплава (водород связывается литиев химически в достаточно прочный гидрид). Не очень верится, что с жидкометаллическим теплоносителем тут может получиться что-то хоть в какой-то мере удобоваримое. А керамика с газовым охлаждением без бериллия нужных коэффициентов воспроизводства не обеспечивает.

а дальше слой отражателя - бериллия - в котором наработка нейтронов уже нестоль значительна...

Тут ещё момент, что облучённый бериллий активируется за счёт накопления бериллия-10. В результате материал старого отражателя весьма неудобно использовать повторно, он радиактивный и любое обращение с ним потребует мер защиты не сильно меньших, чем при работе с ОЯТ. А это дорого, поэтому скорее всего, бериллий из отражателя после использования просто будет отправляться в могильник. Поэтому разница между расходутся - не расходуется тут скорее всего будет не так велика.

Тут есть ещё одна проблема кстати. В конструкции бланкета теромядерной установки обычно речь идёт о металлическом бериллии (попросту по другому нормальный отражатель не сделать, керамика на основе BeO тут требует большей толщины, а там и так места нет), а металлический бериллий имеет сильно подвержен газовому распуханию и имеет очень низкую стойкость к воздействию потока быстрых нейтронов. Сколько-нибудь значительная долговечность такого отражателя вызывает серьёзные сомнения, а значит менять его придётся часто. С учётом, что вторичное использование бериллия из старого отражателя тут довольно сильно затруднено его активацией, реальный расход бериллия для функционирования термоядерного реактора может быть весьма велик.

[AlexAV]

без бериилия есть литий  Li7+n ->Li^ +2 n  - в качестве размнодителя...

Из-за очень существенных геометрических ограничени в бланкете (расстояние от первой стенки до элементов магнитной системе невелико и увеличить его невозможно) снизить утечку нейтронов до приемлемой без обогащения по литию-6 довольно проблематично. Почти все варианты бланкетов предлагаемые с учётом реальной его геометрии требут использования не природного лития, а лития обогащённого по литию-6. В этом случае вклад пороговой реакции Li7+n ->He-4 + T + n оказывается достаточно мал. Расширенное воспроизводство трития в этом случае обеспечивают главным образом или (n, 2n) реакции на тяжёлых ядрах (ниобии, свинце) или на бериллии. При использование керамических носителей лития (где довольно много кислорода участвующего в замедление нейтронов, но практически их не размножающего) обеспечить приемлемые коэффициенты воспроизводства без бериллия судя по всему не получается.

Ну и при учёте запасов лития для нужд термоядерной энергетики имеет  смысл учитывать только литий-6. Попросту при реальных конструкциях бланкета доля трития возпроизводящегося в реакции  Li7+n ->He-4 + T + n весьма мала и практически не влияет на то максимальное колличество трития, которое можно произвести из заданного объёма природного лития, почти весь тритий будет производиться ил лития-6.

Нет, я понимаю, что в полубесконечном пространстве без дополнительных замедляющих материалов природный литий даёт может дать КВ по тритию около 2, где один атом будет воспроизводиться литием-6, а один литием-7. Вот только где это полубесконечное пространство без замедляющих материалов взять в реальном бланкете? А с учётом ограниченности пространства и свзанным с этим замедлением нейтрона в отражателе, а также замедлением нейтрона материалом первой стенки, дополнительными конструкционными матрериалами бланкета и другими ядрами, входящими в литийсодержащий материал вклад пороговой реакции с участием лития-7 оказвается весьма мала, обычно вообще масштаба сотых, иногда десятых, долей на нейтрон.

[crazy_terraformer]

Таки имеются большие шансы, что DT-термоядерный реактор, так и останется в рамках исследовательского проекта, а серийным энергетическим будет дейтериевый? Или DT-термоядерные реакторы постепенно будут заменены на DD?

[MenFrame]

Или DT-термоядерные реакторы постепенно будут заменены на DD?

Чистые магнитные  DD, скорей вообще не возможны. В литературе есть идея использовать селективную откачку трития, с последующим распадом в гелий3. Тогда получается реактор на гелии3 со смещенным составом топлива в сторону дейтерия.

[mbrane]

а серийным энергетическим будет дейтериевый? Или DT-термоядерные реакторы постепенно будут заменены на DD?

таковых шансов вообще нет...