A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 1345275 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
В северных широтах КИУМ солнечной установки даже не 30, а всего 10%. Тем не менее, этого вполне достаточно. За 3 года я набрал по своей станции достаточно статистики.

Себестоимость киловатта-час какая с учётом всех расходов? А гигакалории тепла (промышленное тепло не менее важная статья расхода энергоносителей, чем электроэнергия)? И сравните с газовыми.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
В Эстонии нет своего газа. И на Канарах тоже нет.  Альтернативное электричество в целом уже стоит сравнимо.

И что делать, если погода пасмурная. :)

Ставить десятикратный запас по установленной мощности? Меры по борьбе с такими явлениями в эту цену входят?

P.S. Газа конечно нет и серьёзной промышленности кстати тоже. А собственно обеспечение работы энергоёмкой промышленности (химии, металлургии) и есть главная проблема. Цикл производства там кстати обычно непрерывный и работь всё должно не только когда светит солнышко. И решение этой проблемы также необходимо включать в себестоимость.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Это не просто красивые картинки, к этим красивым картинкам прилагаются красивые денюшки. Очень красивые. Меркель уже обобрила.) То что вы видите на этой картинке - будет реально построено. Ребята уже посчитались, вложились и обобрили .

Когда будет построено, тогда и можно будет о чём-то говорить. А пока – красивые картинки.

И обещания с этих картинок обычно надо делить на десять что-бы оценить контуры реальности… в оптимистичном варианте…

Или вы ещё продолжаете свято верить рекламе. :)


Цитата
В 21 веке добьются не зажигания термоядерной реакции (уже добились), а именно постоянного горения в плазме.

Где добились?  :)

Высокий выход энергии полученный на JET (кстати, не полученный, а рассчитанный на основании данных для дейтриевой плазмы) – это не зажигание.

Цитата
Хотя до настоящего термояда скорей всего будет некий синтез ядерной и термоядерной энергетики.

Риторический вопрос, где находится хотя бы один экспериментальный стенд?  :)

Теоретически существующая уже сегодня термоядерная часть может позволить попробовать осуществить такой проект. Но между “теоретически может” и “практически существует” – целая пропасть.


Цитата
Нефть уже сейчас как энергоноситель начинает сходить со сцены. На сцену выходит газ, снова уголь) и возобновляемые источники энергии .

Так это не от хорошей жизни. Качественного энергоносителя стало не хватать – переходят на эрзац замены.

Кстати вы не находите, что выход добычи нефти на пик (верхнее плато) и экономический кризис – не случайное совпадение. :)

Цитата
Россия заметит. Она слишком присосалась к газу и нефти. Будем её гнать, даже если население уменьшится раза в два. Но это конечно будет постепенно. Будет очень низкая рождаемость. Средний россиянин(горожанин) уже не сможет прокормить даже одного ребенка. Народ постепенно станет иммигрировать. Народу станет меньше.

Как-то прогноз плохо коррелирует с реальностью. Рождаемость в России среднеевропейская, что конечно паршиво, но лучше чем у немцев, и намного лучше чем, скажем, у японцев, корейцев и жителей Тайвань. И сальдо миграции тоже положительное.

То что вы описали больше относится к другим странам восточной Европы. Польше, Прибалтике, Румынии и т.д.
« Последнее редактирование: 26 Дек 2012 [09:14:25] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Возьмите Японию, Германию - у них низкая производительность?

Кстати промышленность этих стран (особенно Японии) пострадала от нынешнего кризиса весьма сильно (причём процесс ещё не закончен). Учитывая существенную энергетическую составляющую в нём, это даёт основания для размышлений…

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
EAST — расположен в городе Хэфэй, провинция Аньхой. На токамаке превышен критерий Лоусона по уровню зажигания, коэффициент выхода энергии — 1,25.

Тоже самое. Критерий Лоусона на крупных токомаках превышен (на упомянутом JET раньше)… Теоретически (это не прямые измерения, а перерасчёт)… Только это не зажигание (самоподдерживающаяся реакция) и даже не уровень пригодный для промышленного использования (для этого коэффициент выхода энергии должен быть больше 10).

Конечно нет практически никаких сомнений, что если построить достаточно большой токомак, то этого можно добиться (и надеюсь добьются на ИТЭР). Но проблема термоядерной энергетики на этом не заканчиваются, а только начинаются. Есть масса материаловедческих проблем с первой стенкой. Очень больной вопрос нейтронный баланс (как известно в реации(D,T) образуется только один нейтрон, его конечно размножают за счёт (n,2n) процессов, но всё равно получается мало, причём проблема сильно усугублена нестабильностью трития). И т.д.

Цитата
Однозначно он появится после ITER. Но теоретики уже прикидывают)

Если это и делать, то точно не на токомаках. Для подкритического реактора куда больше подходят системы с газодинамическими ловушками. Высокие коэффициенты выхода термоядерной энергии здесь не нужны.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Термоядерный реактор с горением самоподдерживающейся реакции является частным случаем реактора, работающего в режиме усилителя мощности (с коэф. усиления Q), для к-рого определяется Лоусона критерием.

С этим никто не спорит. В теории это так. Но на практике системы преобразования энергии имеют весьма ограниченный КПД и при Q<3-5 вы в реальном реакторе баланс не сведёте. А промышленный реактор начинается от 10.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Но ведь можно и в токамаках. Дороже конечно будет, но зато решается несколько проблем - например куда девать облучённый планкер.

Здесь проблема, что бублик имеет огромный объём и нейтроны в нём выделяются относительно равномерно по объёму и изотропно. Т.е. активную зону придётся делать на его большой поверхности. Как при этом обеспечить безопасность такой конструкции как-то не очень понятно.

Кроме того, если уж основная энергия всё равно получается от деления, то лучше минимизировать наиболее дорогую термоядерную часть. Поэтому здесь скорее надо думать в сторону подкритического тяжёловодного или графито-канального реактора с уран-ториевым топливом (это позволяет даже в тепловом спектре нейтронов получить коэффициент воспроизводства на уровне 0,9-1) и подсветкой от термоядерного источника нейтронов (и газодинамическая ловушка здесь намного лучше, т.к. позволяет локализовать область выделения нейтронов на сравнительно небольшом участке в районе пробки).

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Смотрите, возобновляемая энергия в Германии выросла с 6% до 26% потребления всего за 10 лет.

Нет там в энергобалансе 26%. Общее потребление энергии 322,4 млн.т. н.э., возобновляемой 23,2 млн.т. н.э., т.е. только 7%. (http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2011/STAGING/local_assets/pdf/statistical_review_of_world_energy_full_report_2012.pdf)

Цитата
И сам по себе объем потребления энергии будет сокращаться и сокращаться, резервы энергоэффективности огромны.

Да нет этих резервов. Большинство промышленных процессов (в той же химии, металургии) и так близки к теоретическому пределу. Ну может выжмут ещё 5-10% экономии и то маловероятно.

Цитата
Вполне достаточно пятикратного, просто комбинацией разных возобновляемых источников (солнце, ветер, биогаз, ГАЭС).

ГАЭС – вещь хорошая, но сильно ограниченная по установленной мощности особенностями рельефа. Биогаз (для промышленной энергетики) – сон разума.

Цитата
Германия сделает это за 40 лет, другие передовые страны подтянутся еще лет через 10.

Вряд ли. Доля возобновляемой энергии сейчас в германии близка к тому пределу после которого начинаются проблемы с устойчивостью системы электрораспределения. Это смягчается связью энергосистемы с соседними странами, где доля таких нестабильных источников ниже. Но тем не менее… Скорее в течении ближайших пяти лет доля ВИА там выйдет на плато и перестанет расти.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
АУ! ВЫ МЕНЯ СЛЫШИТЕ? А  ALEX_AV?
Мы вас в унисон спрашиваем. Не про  "лучше", а про  "дешевле".
Дешевле эти роботы негров?

Вы меня с кем-то перепутали. Эта благоглупость не моя.

Что касается солнечной и ветровой энергетики. То там проблема самой панели или ветрового преобразователя – это только половина бедствия (для ветровой более-менее решённая, для солнечной пока не очень). Вторая и не менее важная проблема – энергосистема, способная работать с таким нестабильным источником энергии. То, что существует сегодня при их доле более 20-30% функционировать не может. Соответственно даже если произойдёт революция, скажем в области органических полупроводников, и батареи будут по три рубля за рулон - всё равно их ниша будет ограниченна.

Вероятно, можно создать энергосистему более устойчивую, но она будет и намного дороже, а её стоимость тоже надо включать в стоимость энергии. А доставить электроэнергию задача не более простая, чем её выработать.

Скажем отпускная стоимость электроэнергии на электростанции в России находится в районе 1 р/кВт.ч, а в цена для промышленных потребителей больше 2 р/кВт.ч, а для населения ещё больше. И большая часть этой разницы – поддержание энергосетей.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
1.   В ИТЕР уже нет сомнений в зажигании плазмы...Более того, ИТЕР это не весь термояд, а лишь одно из направлений. И это направление экономически тупиковый вариант.

Вообще-то единственное, находящееся в состоянии, позволяющем говорить хотя бы об опытном реакторе. Остальным до этого состояния развиваться ещё лет тридцать.

Цитата
При чем с технической точки зрения амбиполярные системы ближе всего к реализации горящей плазмы.

На бумаге да. Но пока нет масштабных экспериментальных установок  - это утверждать преждевременно. Данная область особенна тем, что всё просчитать нельзя, в эксперименте всегда вылезают явления и проблемы которые заранее предвидеть вообще невозможно.

Цитата
2.   Традиционные тяжеловодные реакторы, имеют относительно огромный источник топлива(мировой океан) Хоть и стоимость пока такого топлива, в 5 раз превышает, нынешнюю., но всеравно оставляет хорошие перспективы.

Энергетически нерентабельно. Затраты энергии на извлечение урана из морской воды оцениваются как 195-250 ТДж/т, а выход электроэнергии в реакторе на медленных нейтронах с этой тонны не превышает 150 ТДж/т. Селяви комедия.

Цитата
Бридеры, почему не успеваем то? У вас что уже завтра конец света? 20-30 лет вполне достаточно до доведения, бридерной энергетики до массовой эксплуатации.
Никакого массового промышленного БРЕСТА через 20-30 лет не будет. По той причине что его сегодня нет в металле. Даже если с этим проектом всё будет хорошо то требуется лет пять построить опытный реактор, лет пятнадцать его тестировать. Потом на основании полученных данных уже проектировать промышленный образец. Опять строить, опять тестировать, а дальше принимать решение о массовом внедрении. И да, всё может пойти вовсе не хорошо, тогда это ещё больше затянется.

Единственное что у нас здесь есть в активе – серия БН. Стадию опытного и опытно-промышленного уже прошла, сейчас строят собственно первые промышленные. Точнее не совсем промышленные. Ранние версии обкатывали на уране, а полную загрузку MOX планируется исследовать только на новых БН-800. Правда выяснилось, что мощностей способных произвести достаточное количество MOX просто не существует. Поэтому и здесь всё затягивается.

У других стран вообще серьёзных наработок в этом направление нет (Ну кроме Франции у которой есть суперфеникс, но непохоже, что они торопятся его развивать, а уровень отработанности этого проекта ниже чем БН).

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Счего бы это? Альтернативные ситемы тем и хороши, что введение в эксплуатацию новых установок значительно дешевле, а значит и быстрее...Другой вопрос что крупного интереса пока к ним нет.

Значительно – это большое преувеличение. Система обмоток проще, но громадная вакуумная камера, криогеника, системы нагрева плазмы ит.д. теже. В любом случае при сегодняшнем финансировании это и через сто лет не появится.

Цитата
Что сомнительно...Если это все так не рентабельно, то зачем вообще вкладываються в развитие данной технологии? Для бомб и бридеров, урана и тория хватает и на суше.

А это  и называется научным поисков. Вдруг что-то пропустили и можно намного лучше? А пока увы.

Да и вкладывают туда не так уж и много. Есть распилы и по масштабней. :)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Наверное требуеться Очень! дорогой вакумный насос и дорогая, металическя труба способная выдержать атмосферное давление давление.

Для термоядерной установки требуется сверхвысокий вакуум, а его создание в объёме в десятки кубометров действительно сложная задача.

Цитата
В сферомаках насколько я знаю вообще не планируют использовать криогенные сверхпроводники.

Значит речь идёт о малой установки без термоядерных перспектив. Получить поля достаточные для удержания плазмы требуемой плотности и температуры без сверхпроводящих обмоток крайне проблематично.

Цитата
Да и парни вот вроде обещают за четыре года построить установку следущего поколения, при сответствующем финансировании. http://www.computerra.ru/interactive/605295/

Газодинамические ловушки и их модификации действительно направление весьма перспективное. Но то о чём идёт речь – малая ловушка с параметрами намного ниже даже сегодняшних токамаков. От неё до уровня ИТЭРа огромный путь. Делать надо… Но что-то мне подсказывает что с финансирование будет как всегда.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
брать тритий? разве можно его сварганить без трансуранов?

Ну его планируется воспроизводить в реакции 6LI(n,T)4He.

Здесь правда есть проблема. В реакции Т(D,n)4He образуется лишь один нейтроне. А в любой системе всегда есть потери. Эту проблему предполагается решать за счёт размножения нейтронов в (n,2n) реакциях.  Но все равно нейтронов образуется мало. Ситуация, кроме того, усугубляется тем, что бланкет должен иметь толщину порядка 1м и следовательно громадную массу. Соответственно концентрация трития в нём будет расти медленно. Но тритий нестабилен, соответственно будут велики потери за счёт его распада. Поэтому нейтронный баланс сводится едва-едва… Если вообще сойдётся. Но это может показать лишь эксперимент.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Во-вторых. Есть у ЭВОЛЮЦИИ (и человечества) цель или нет но картинка на нашей планете налицо. Эволюция все-таки здесь двигалась в совершенно ОЧЕВИДНОМ направлении все большего усложнения организмов и их поведения. Против сил энтропии (скажем так).

Здесь можно возразить следующее. А много биосфер вы знаете, чтобы выводить закономерность? Не является ли характер развития нашей лишь отражением слабого антропного принципа. Если бы она развивалась по-другому, то некому бы было задать этот вопрос.

Цитата
Вы не учитываете что за последние 300 лет НТП сильно продвинулся и стал новым, никем не учитываемым пока фактором истории.

НТП – это прогресс, производная, а не значение. Собственно НТП конечен во времени. И думаю, закат новоевропейской цивилизации и станет концом НТП. В этом смысле это фактор прошлого, а не будущего.

Цитата
Но ради еще большей справедливости, все эти смуты возвращались на круги своя. Общество в целом оставалось тем же. То же устройство те же системы ценностей.

Согласен. В этом смысле китайское общество – феноменально устойчиво. Кстати кастовость там была не слишком резкой. Система социальных лифтов была достаточно активной. Одна система экзаменов чего стоит.

Цитата
И справедливости ради надо сказать что динозавры тоже не исчезли, а превратились в птиц, как считают. Поэтому современный мир видимо и сохранитася в какой-то форме. Скажем на территории США. Но это все равно уже задворки цивилизации. Центр тяжести будет не там. Восточная Римская, что ни говори, уже занималась выживанием себя. На старый Великий Рим она была похожа как свинья на коня.

Восточная Римская империя 6-го века – задворки цивилизации? А где в средиземноморье тогда было лучше? :)

Вообще период, когда Рим мог не беспокоиться о своём выживании, был весьма краток. От победы во второй пунической войне (207 до н.э.) до, пожалуй, битвы в Тевтобургском лесу (9 год) (как говорится первый звоночек). Но прожил он намного больше. Вообще состояние борьбы за выживание скорее норма для цивилизаций, чем отклонение от неё.

Собственно если брать позднюю империю, то каких-то качественных отличий от китайского государства невидно. Неустойчивость первой и стабильность второго видимо носит чисто экологический характер. Хозяйство, основанное на рисе устойчивее, чем на пшенице. Видимо это главное.
« Последнее редактирование: 27 Дек 2012 [02:35:42] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
AlexAV ваша модель будущего не жизнеспособна!

Даже если будет построена она, а не моя, ваша быстро выродится именно в мою. Технополисы - НЕИЗБЕЖНЫ. Они появятся не мытьем так катаньем.
Могу обосновать.
Все очень просто. Пока общество не научится управлять своей демографией оно будет нести неизбежные издержки от стихии человеческого саморазмножения.
Ваш пасторальный капитализм, выселив в деревни подавляющую часть населения в конечном итоге опять окажется между молотом голодоморов и наковальней перенаселения (и всеобщего обнищания). Регуляторных механизма ведь нет!
Города не смогут принять всех. Не те времена ТЕПЕРЬ. Веро? Они возьмут избранных. А что делать ОСТАЛЬНЫМ? А они у вас появятся. Как только жизнь наладится, крестьянин наплодит детишек, богу помолившись, сверх меры. И будет новая чума на оба ваших дома.

Вы описали стандартный структурно-демографический кризис. Да, это неизбежно. Но дальше что? Исторический Китай пережил таких кризисов больше десятка и существует до сих пор. Для рассматриваемой формы организации данный фактор не фатален при условии, что окружающая среда стабильно. И это просто исторический факт.

Вообще попытка построить общество не подверженное внутренним кризисам чем-то подобна попытке построить вечный двигатель. Любое общество время от времени будет погружаться в смуту. Демография – одна из причин (хотя весьма распространённая), но не единственная. СССР рухнул не из-за перенаселения.

Проблема технополиса – в том, что в условиях внутренней смуты его необратимый крах неизбежен. В этом смысле он неизмеримо менее жизнеспособен, чем рассматриваемая форма. Что касается самой смуты, то здесь не уместен вопрос будет ли (будет в любом случае). Вопрос лишь только когда.

Цитата
Поэтому ваши города в конечном итоге скажут глубинке: а пошли бы вы все нафик!

В этой системе город зависит от глубинки больше, чем глубинка от города. Поэтому такое даже теоретически невозможно.
« Последнее редактирование: 27 Дек 2012 [00:18:17] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Затем DD. А потом и очередь He3 подойдёт.

He3-D, технически проще, чем D-D. :)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
а через двадцать-тридцать - дейтерий-тритиевую, самоподдерживающиеся. ну и как, успеваем?

Если её величество Природа не подкинет неприятных сюрпризов, а властьимущие подкинут средств, то через тридцать-сорок лет опытно-промышленный ректор скорее всего будет. Правда оба "если" очень большие. :)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
2. Традиционная ядерная (производная от военной). Тут все ясно. Нет смысла связываться.

3. Бридеры. Развитие традиционной. Но с ними просто не успеваем. Да и быстрые реакторы оказываются ДОРОЖЕ традиционных "ям в земле". Цикл воспроизводства будет слишком долго раскачиваться (пока наработают нужное количество топлива для простых реакторов). Кроме того есть лучшая альтернатива.

4. Подкритические "пережигатели" тория и сырого урана. Выясняется что Индия таки продвинулась в этом направлении. Это либо ускорительные технологии (ускорители на обратной волне) либо ко двору приходит уже забракованный термояд. С поганой овцы хоть шерсти клок. Открытые ловушки c  D -Т дают поток жестких нейтронов, которые делят U238 (цепной процесс с затуханием).

Скорее всего, всё же первый пункт, традиционный реакторы, будут дешевле и вторых и третьих. Если бы у нас было море доступного урана, то ни с бридерами ни с электроядерными или гибридными реакторами никто бы не связывался. Строили бы водо-водяные и тяжёловодные реакторы (первые дешевле в строительстве и эксплуатации, зато вторые могут работать на природном уране, что позволяет исключить сложную инфраструктуру по обогащению из топливного цикла, но в общем итоге их показатели получаются в целом соизмеримыми).

Но здесь возникает проблема. Как говорится, во-первых у нас нет пороха, т.е. урана. Точнее дешёвого урана, позволяющего пользоваться такой роскошью, как естественный делящийся изотоп U-235. Если же брать дорогой уран (из морской воды или бедных ураноносных гранитов), то традиционная ядерная энергетика превращается в манки-бизнес.

Что касается бредиров, то они не слишком отличаются от традиционных реакторов. Но необходимость работать в жёстком спектре нейтронов и получения высоких коэффициентов воспроизводства накладывает на них ряд ограничений. Во-первых, требуется компактная и энергонапряжённая активная зона, во вторых теплоноситель должен по возможности мало замедлять нейтроны. Обеспечить выполнение этих требований оказывается возможным только с использованием жидко-металлических теплоносителей. Причём список тех, которые удовлетворяют всем требованием небольшой: натрий, свинец, висмут-свинцовая эвтектика.

Причём лучшими свойствами обладает свинец-висмутовый сплав. Но… Согласно вселенскому закону отсутствия халявы хорошего не бывает много. :) Висмут дорогой и дефицитный материал, что ограничивает его использование.

Далее идёт натрий. Дешёвый теплоноситель с неплохими теплофизическим свойствами. Но очень химически активный, что затрудняет (и удорожает) обращение с ним. Собственно пока самый популярный вариант, используется и в российской серии БН и в французском фениксе.

Свинец хотя и не дорог, но обладает высокой температурой плавления, что сильно затрудняет его использование. Пока нет ни одного реактора, который его использовал бы (но есть проект БРЕСТ).

В общем, все варианты имеют серьёзные недостатки, и невозможность использование воды в качестве теплоносителя оказалось существенным затруднением.

Была надежда решить проблему за счёт использования торий-уранового цикла (U-233 даёт высокий выход нейтронов на поглощённый нейтрон в области теплового спектра, что теоретически давало возможность замкнуть цикл). Но возникла проблема, промежуточный в цепи Th-232+n = Pa-233 = U-233 изотоп Pa-233 имеет большой период полураспада (27 сут.) и сечении захвата нейтронов, что очень сильно снижает коэффициент воспроизводства. В результате с учётом реальных потерь при переработке ОЯТ цикл не замыкается (точнее замкнуть можно, но практически без расширенного воспроизводства и при очень низких плотностях мощности и глубинах выгорания топлива, что делает это с экономической точки зрения совершенно бессмысленным). Надежда не оправдалась.

Что касается подкритических и гибридных реакторов. То здесь есть различные варианты использования внешнего источника нейтронов.

Можно непосредственно делить природный уран в жёстком спектре. Но тогда опять потребуется жидкометаллический теплоноситель со всеми его недостатками. Т.е. за счёт чего будет выигрыш в себестоимости по сравнению с традиционным бридером не ясно. Тем не менее, у такой системы будут ряд своих плюсов:

-   большая безопасность
-   возможность работать в маневровом режиме
-   для определённых схем отсутствие необходимости долго накапливать плутоний для первичной загрузки нового реактора, а стартовать сразу с природного или низкообогащённого урана.

Другой вариант – взять тепловой реактор на торий-урановом топливе и добавить туда недостающие нейтроны для замыкания цикла (где-то 0,1 нейтрон на акт деления). Плюсы:

- основой такой схемы, скорее всего, будет какой-то более-менее традиционный канальный реактор (с графитным или тяжёловодным замедлителем) с водяным охлаждением.
- опять же безопасность

Минусы:
- необходимость интеграции источника нейтронов в реактор, что является сложнейшей инженерной задачей и вряд ли благотворно скажется на его стоимости.

В общем если сравнивать пункты 3 и 4 то, похоже, что баланс плюсов и минусов там и там достаточно уравновешен и мало вероятно, что одержит верх только одна схема. Скорее те и другие будут существовать одновременно, конкурируя и разделяя ниши.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Вот именно от незаинтересованых в бридерном варианте!....А потому, осознано скрывающих вакт, того что плутония для МОХ-топлива, предостаточно. Каждый ныне существующий реактор в процессе своей работы, нарабатывает плутоний. Коофицент воспроизводства там маленький. Но нужно понимать что плутоний там просто побочный продукт. Потому плутония в ядерных отходов вполне достаточно, для полномаштабной бридерной энергетики. Потому основная проблема бридеров это технологии, а не топливо.

Да не всё так весело. В мире наработано около 1200 т плутония. Для обеспечения работы одного реактора типа БН-800 в цикле должно находиться около 5 тонн. И того, если переработать все имеющиеся ОЯТ, то этого плутония хватит на 240 реактор такого типа с суммарной установленной мощностью 192ГВт. Этого не хватит даже для замещения имеющихся ядерных реакторов.

Опять же этот плутоний доступен очень небольшому списку стран. Весь мир это не спасёт.

Но некоторым странам может помочь. Скажем, в России имеется суммарно около 170 т плутония (и ежегодно нарабатывается по 7 дополнительных тонн). Это теоретически позволяет осуществить замещение старых реакторов и постепенно расширять долю атомной энергии. Но даже в этом случае построение полностью ядерной электроэнергетики на таких реакторах завершится не ранее начала 22-го века.

P.S. В теории первоначальную загрузку можно делать высокообогащённым ураном (при этом коэффициент конверсии будет меньше единицы, но всё равно больше, чем в реакторах на тепловых нейтронах). Но мир в целом не спасёт и это. Всех запасов урана в мире не хватит для первоначальной загрузки такого количества реакторов.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Все сообщения темы
Цитата
Вычисления показывают возможность
функционирования даже в отсутствие проводящей стенки для дополнительной
устойчивости, большая часть тока может создаваться плазменным давлением, что
ведет к возможности стационарных режимов работы без использования
криогенных сверхпроводников.

В общем, вы не поняли, что здесь написано. Между сверхпроводником и плазмой в силу эффекта Мейснера существует сила отталкивания, которая повышает устойчивость плазмы в магнитных системах со сверхпроводящими обмотками. В сферомаке без этой дополнительной стабилизации можно обойтись.

Только толку. Реактор должен иметь достаточную плотность мощности, выделяемую в плазме. А значит, требуются достаточно высокие давления и поля. Без сверхпроводящих обмоток вы получите или игрушку с несколькими десятками киловатт мощности или обезьяний реактор, где вся энергия будет уходить на прокорм обмоток.