Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[mbrane]

Т.к. то, что при взрыве особенно мощных зарядов именно перенос энергии тепловым мягким рентгеном является определяющим, известно, по-моему, всем кто хотя бы мало-мальски интересовался процессами развития взрыва.

поциент вы в несознанке - это при взрыве ядерного заряда или термодрерного заряда после поглощения избыточных нейтронов обкладками урана 238...при взрыве чистого термоядерного заряда энергия переносится нейтронами...

У нас в КВС будут во-первых, не дейт.-тритиевые бомбы, а чисто дейтериевые, во-вторых, нейтроны будут замедлены уже в самой зоне горящего дейтерия.

чисто дейтеривые блонбы существует вообще в вашем воспаленной мозговой оболочке...сечение дейтерий дейтериевой реакции на 2 порядка ниже дейтерий-тритиевой вам этог уже сообшали 100500 раз, это во первых ...во вторых у дейтерий-дейтериевой реакции два канала с вероятностью примернро фифти-фифти - в одном рождается тритий и протон , тритий тут же вступает в раецию с дейтерием и дайет нетрон 14 Мэв, во втором канале нейтрон 2,3 Мэв и гелий 3...лт переноса нейтронами никак ней уйти от слова ваабще

, нейтроны будут замедлены уже в самой зоне горящего дейтерия.

и замедлится они не могут поелику криогенные термоядерные заряды в бобах существуют исключительно в ваших фантазиях,

Сравниваю с воздухом, т.к. знаю как будет развиваться взрыв в воздухе и что там не будет никакого прострела мягким рентгеном через 50 метров аргона, в нём всё будет происходить сходным с воздушным взрывом образом.

ыыы...я вам уже давал сцылку морской и на воздушный ь взрыв - стем какие там перпады давления в зоне 50 метров... посему вашу делиттнатшину нет нужды даже рассматривать

И в процессе горения дейтерия при тех термоядерных температурах потери энергии излучением будут очень большие, так что нужно использовать всю доступную энергию для компенсации её утечки излучением из зоны термоядерной реакции для чего и нужно замедлять нейтроны.

какое нахер излучение в дейтерий-дейтериевой реакции? не ктомился ли ты случаем на фротнте КВС?

[Алексей В.]

Напряженность зоны лимитирована температурой внутри ТВЛа. При температуре выше 1690 градусов, матрица оксида плохо удерживает газообразные продукты распада, соответственно идет распухание ТВЛа. Что может привести к нарушению его герметичности. Больший уровень напряженности БН скорее связан с тем что натрий просто лучше охлаждает твлы чем вода.

а каковы размеры активной зоны БН и ВВЭР? Кол-во плутония в БН я знаю - 10 тонн, а в ВВЭР? Кстати, высокий уровень напряжённости создаёт бОльшую опасность перегрева и расплавления АЗ в результате остановки её охлаждения как в Фукусиме.

Проблема РАО это просто издержки атомного цикла. В случае открытого цикла эти издержки просто выше, в следствии того что объем отходов больше, и потому что они требуют более длительного хранения.

так а если их переработать и выделить все опасные нуклиды, то можно было бы значительно сократить кол-во РАО, ведь степень выгорания в ВВЭР всего около 3-4 %. Т.е. кол-во РАО на 1 ГВт*час в обоих реакторах примерно одинаково, просто в ВВЭР они получаются как бы размазаны на бОльшее кол-во урана-238, в БН же при длительной компании более концентрированы.

В данном случае ползунок удвоения можно смещать и влево и в право. Использование нитридного топлива как я говорил может снизить период удвоения в полтора раза.

т.е. переход на нитрид значит увеличивает Кв? И это только за счёт сокращения объёма топлива что ли? Может тут ещё и паразитное поглощение нейтронов уменьшается тоже? Кислород лучше поглощает нейтроны, чем азот?

Можно отказаться вообще от избыточной наработки плутония и строить реакторы оптимизированные под низкую стоимость энергии.

я вот как раз про такие реакторы и говорил как наиболее рациональные, т.к. в деле наработки топлива может гораздо лучше помочь КВС, т.е. достаточно, чтобы Кв был = 1, причём это может быть будет возможно сделать даже в ВВЭР с торий-урановым циклом на медленных нейтронах, кот. ещё проще и дешевле чем БН.

поциент вы в несознанке - это при взрыве ядерного заряда или термодрерного заряда после поглощения избыточных нейтронов обкладками урана 238...при взрыве чистого термоядерного заряда энергия переносится нейтронами...

и тем и другим, т.к. при горении дейтерия температуры 100+ мега градусов и тепловое излучение никто не отменял, к тому же из чистого дейтериевого заряда нейтроны выходят уже замедленными, так что кинетическую энергию переносить не могут, только лишь энергию ядерных превращений при захвате нейтронов.

чисто дейтеривые блонбы существует вообще в вашем воспаленной мозговой оболочке...сечение дейтерий дейтериевой реакции на 2 порядка ниже дейтерий-тритиевой вам этог уже сообшали 100500 раз, это во первых ...во вторых у дейтерий-дейтериевой реакции два канала с вероятностью примернро фифти-фифти - в одном рождается тритий и протон , тритий тут же вступает в раецию с дейтерием и дайет нетрон 14 Мэв, во втором канале нейтрон 2,3 Мэв и гелий 3...лт переноса нейтронами никак ней уйти от слова ваабще

слушай, ПОЦиент, да что ты такое несёшь, ааа? https://vk.com/wall-147618894_33 или просто набираешь в поисковике "чистый дейтериевый заряд". Что мы тут вообще обсуждаем уже больше 30 страниц? Взрывную ДЕЙТЕРИЕВУЮ энергетику. Уже само название говорит о том, какой тип заряда будет применяться. 2 порядка, ну и что с того? Это проблема только для УТС с её малыми размерами горящей плазмы. Ведь сечение реакции - это произведение времени удержания на плотность плазмы. Так вот для особо одарённых при одной и той же плотности обжатия, если плазмы будет ну скажем в миллион раз больше по массе (а поперечные размеры соответственно в 100 раз больше), время разлёта = время удержания будет как раз в эти 100 раз больше. Т.е. килограмм плазмы будет разлетаться в 100 раз дольше, чем 1 миллиграмм. Как раз те самые 2 порядка. Это для УТС перейти от дейтерий-трития к чистому дейтерию практически не возможно, в бомбах же этот переход произошёл ещё в 70-х годах, когда создали чистые дейтериевые заряды для вскрытия грунта. Иди учи матчасть, короче, дилетантище.

и замедлится они не могут поелику криогенные термоядерные заряды в бобах существуют исключительно в ваших фантазиях,

опять бред, уже первое термоядерное испытание в США Иви Майк в 1952 году было с использованием жидкого дейтерия. Значит и его по вашему не существовало? А Земля у вас в таком случае плоская, верно?

какое нахер излучение в дейтерий-дейтериевой реакции?

тепловое, мягкий и даже жёсткий рентген

[Fall63]

слушай, ПОЦиент, да что ты такое несёшь, ааа? https://vk.com/wall-147618894_33 или просто набираешь в поисковике "чистый дейтериевый заряд". Что мы тут вообще обсуждаем уже больше 30 страниц? Взрывную ДЕЙТЕРИЕВУЮ энергетику

Бла-бла-бла... Про существование зарядов 99% чистоты тут таки многие знают - открою ВАм секрет... Только вот с такой логикой и царь-бомбу мойшно назвать "чистейшим" термоядерным оружием с долей реакций синтеза 97%... Но однако ядерщикам как-то забыли сказать, шо их услуги стали враз бесполезны... Нету заветных граммов/килограммов урана//плутония - и содержащиеся в бомбе 99 процентов дейтерия становятся абсолютно бесполезны... Так шо сколько не называй понос золотухой - оной он от этого не станет.

[Алексей В.]

Бла-бла-бла... Про существование зарядов 99% чистоты тут таки многие знают - открою ВАм секрет... Только вот с такой логикой и царь-бомбу мойшно назвать "чистейшим" термоядерным оружием с долей реакций синтеза 97%... Но однако ядерщикам как-то забыли сказать, шо их услуги стали враз бесполезны... Нету заветных граммов/килограммов урана//плутония - и содержащиеся в бомбе 99 процентов дейтерия становятся абсолютно бесполезны... Так шо сколько не называй понос золотухой - оной он от этого не станет.

мда, "ничего не понял, но очень интересно". Научитесь нормально формулировать свои мысли. А то не понятно - каких там граммов, килограммов чего-то там нету и поэтому всё сразу бесполезно.

[comp]

Кстати, высокий уровень напряжённости создаёт бОльшую опасность перегрева и расплавления АЗ в результате остановки её охлаждения как в Фукусиме.

Насколько я знаю, ровно наоборот, за счёт того, что натрий не выкипает и обладает хорошей теплопроводностью. Собственно, в Фукусиме настоящие проблемы начались, когда большая часть воды в реакторе выкипела, ТВСы оказались на воздухе, раскалились и загорелись из-за пароциркониевой реакции (что в БН так же принципиально невозможно).

опять бред, уже первое термоядерное испытание в США Иви Майк в 1952 году было с использованием жидкого дейтерия.

Оно же последнее в таком формате. То, что тогда взорвали, бомбой можно назвать достаточно условно, примерно как ИТЭР элетростанцией. Скорее это было многоэтажное здание, набитое жидким дейтерием и вспомогательным оборудованием.

[Lieut]

Насколько я знаю, ровно наоборот, за счёт того, что натрий не выкипает и обладает хорошей теплопроводностью. Собственно, в Фукусиме настоящие проблемы начались, когда большая часть воды в реакторе выкипела, ТВСы оказались на воздухе, раскалились и загорелись из-за пароциркониевой реакции (что в БН так же принципиально невозможно).

Если принудительной циркуляции не будет, то никакая теплопроводность жидкого натрия не спасет. В любом случаи будет перегрев с разрушением герметичности. А горячий натрий штука куда опаснее водорода от пароциркониевой реакции.

[Алексей В.]

Цитата: comp от Сегодня в 18:16:12
Насколько я знаю, ровно наоборот, за счёт того, что натрий не выкипает и обладает хорошей теплопроводностью. Собственно, в Фукусиме настоящие проблемы начались, когда большая часть воды в реакторе выкипела, ТВСы оказались на воздухе, раскалились и загорелись из-за пароциркониевой реакции (что в БН так же принципиально невозможно).
Если принудительной циркуляции не будет, то никакая теплопроводность жидкого натрия не спасет. В любом случаи будет перегрев с разрушением герметичности. А горячий натрий штука куда опаснее водорода от пароциркониевой реакции.

полностью согласен, просто будет не выкипание воды при паре сотен градусов, а выкипание натрия при 900-1000 градусах, плотность натрия как у воды, теплоёмкость натрия 1227 Дж/кг*С, воды же 4200, теплота испарения воды 2,26 МДж/кг, натрия 3,87 МДж/кг. Разогрев до 900 градусов произойдёт быстро, затем начнётся его кипение и если у БН не будет системы стравливания давления, то корпус реактора просто взорвётся как перегретый котёл с паром. Если же он будет стравливаться, то это наверняка будет то ещё зрелище с соответствующими последствиями.

опять бред, уже первое термоядерное испытание в США Иви Майк в 1952 году было с использованием жидкого дейтерия.
Оно же последнее в таком формате. То, что тогда взорвали, бомбой можно назвать достаточно условно, примерно как ИТЭР элетростанцией. Скорее это было многоэтажное здание, набитое жидким дейтерием и вспомогательным оборудованием.

а оборудование для чего? Для того, чтобы охлаждать дейтерий. При длительном хранении бомб это создаёт немалые трудности. В условиях же КВС это вряд ли бы представляло проблему, т.к. энергозаряды не предназначены для длительного хранения - они "живут", наверное, всего лишь несколько дней, к тому же заправить их жидким дейтерием можно будет всего лишь за пару часов или ещё меньше до самого взрыва.

[Fall63]

мда, "ничего не понял, но очень интересно". Научитесь нормально формулировать свои мысли. А то не понятно - каких там граммов, килограммов чего-то там нету и поэтому всё сразу бесполезно.

Ну оно и видно шо ничто не поняли - коли в несознанке находитесь... Про мысли - таки забавно читать такое от ВАс, раз ВАм до эстх пор значение термина "офтоп" приходится повторять... Не первый и далеко не последний мессия-Заратуштра к нам явился , но всегда рано или поздно окажется в подходящем месте палате в компании остальных поциентов - дивном чудном футуристичном мире за пределами сего жуткого и негостеприимного места...

ЗЫ. Да и кстати никакого чистого дейтерия в том дизайне нет - там чистый дейтерид лития, только про это не упомянуто... Ибо как будешь дейтерий в стандартных условиях хранить - раз... Второе - как собираешься поджигать чистый дейтерий , который на два порядка сложнее загорается...

[Алексей В.]

ЗЫ. Да и кстати никакого чистого дейтерия в том дизайне нет - там чистый дейтерид лития, только про это не упомянуто... Ибо как будешь дейтерий в стандартных условиях хранить - раз... Второе - как собираешься поджигать чистый дейтерий , который на два порядка сложнее загорается...

ЗЫ. Нет там никакого дейтерида лития, есть газообразный дейтерий под давлением в сотни атмосфер. Да и жидкий тоже без проблем можно было бы использовать. Как поджигать - не совсем легко, но возможно. Примерно так же как дейт.-тритий в ЛТС мишенях(по критерию плотность*время удержания) из-за различия геометрических размеров микромишени ЛТС и термоядерной ступени в бомбе. Т.е. плотность нужна примерно одинаковая и в том и в другом случае, хотя в ЛТС используется дейт.-трит., а в бомбе чистый дейтерий. Очевидно нужно хорошее сжатие, может раз в 1000 и естественно сферическая форма капсулы с дейтерием. В конце концов, а как тогда в Майке уже в 1952 году использовали дейтерий? И низкое сечение реакции нисколько не помешало.

[Алексей В.]

Кстати, были уже у меня мысли, что надо в отдельную тему всё это перенести, а то тут недовольные есть, что якобы "оффтоп". Как думаете надо создать тему с соответствующим названием?

[Fall63]

Кстати, были уже у меня мысли, что надо в отдельную тему всё это перенести, а то тут недовольные есть, что якобы "оффтоп". Как думаете надо создать тему с соответствующим названием?

Одна из тем, указанных менфреймом вполне подойдет

[MenFrame]

Кол-во плутония в БН я знаю - 10 тонн

Количество топлива в активной зоне БН-1200 55 тон, при концентрации в 11% на плутоний будет приходиться 6 тон

а в ВВЭР?

ВВР-1000 70 тон, получается что напряженность БН -1200 всего на 16% выше.

Кстати, высокий уровень напряжённости создаёт бОльшую опасность перегрева и расплавления АЗ в результате остановки её охлаждения как в Фукусиме.

При отсутствии охлаждения перегрев в любом случае будет. Металлический теплоноситель правда не выкипит в отличии от воды в случае разгерметизации. В любом случае в реакторах 3 поколения и выше стоять системы естественной циркуляции теплоносителя, так что это не проблема.

так а если их переработать и выделить все опасные нуклиды,

То это уже будет не открытый цикл.

паразитное поглощение нейтронов уменьшается тоже?

уменьшается

т.к. в деле наработки топлива может гораздо лучше помочь КВС

Так его нарабатывать не обязательно. Можно уран природный использовать для старта.

причём это может быть будет возможно сделать даже в ВВЭР с торий-урановым циклом на медленных нейтронах, кот. ещё проще и дешевле чем БН.

На счет проще и дешевле, далеко не факт.

"чистый дейтериевый заряд"

Дейтерий горит с 50% выходом трития, который уже в свою очередь будет давать 14мэв нейтроны. По второму каналу образуется гелий три, который при взаимодействии с нейтроном дает тоже тритий.

В условиях  термоядерного взрыва гелий непосредственно и не горит (т.е. вклад непосредственно реакции He-3 + D = He-4 + p невелик), там для этого действительно температуры низковаты. Однако тем не менее сгорает.  При горение дейтерия в плазме термоядерного заряда наиболее важные реакции выглядят так:

D + D = T + p
D+D = He-3 + n
T + D = He-4 + n
He-3 + n = T + p
D + n (быстрый) = p + n + n (медленный) (пороговая эндотермическая реакция с участием нейтрона с энергией >3.5 МэВ в которой может идти размножение нейтронов)

Т.е. нарабатываемый He-3 конвертируется в результате нейтронного захвата в тритий, ну а тритий далее без проблем сгорает, сечение реакции D + T  превышает сечение реакции D+D. Если достигнуты условия, когда дейтерий горит, то тритий сгорит тем более.

Вообще в процессах в плазме термоядерного взрыва большую роль играют процессы с участием нейтронов в результате чего она горит часто несколько не так, как плазма того же состава горела бы в условиях магнитной ловушки (где оптическая толщина плазмы слишком мала, чтобы реакции с участием нейтронов могли бы играть заметную роль). Если для сжигания гелия-3 в оптически тонкой плазме нужны температуры порядка 100 кэВ, то в плотной плазме термоядерного взрыва благодаря цепной разветвлённой реакции с участием нейтронов:

D + T = He-4 + n
He-3 + n = T + p
D + n = p + n+ n

[mbrane]

По второму каналу образуется гелий три, который при взаимодействии с нейтроном дает тоже тритий.

этой реакций можно пернебрегать - нейтроны быстро улетают их зоны реакции, а концентрация гелия-3 низка по крайней мере на начале

[MenFrame]

этой реакций можно пернебрегать - нейтроны быстро улетают их зоны реакции,

Длинна пробега нейтрона уменьшается пропорционально увеличению плотности от сжатия. Потому убегать из сжатого вещества сложнее. При замедлении нейтронов увеличивается сечение захвата. Соответственно при достижении определенной степени сжатия нейтроны очень сильно взаимодействуют с топливом. Без этого взаимодействия дейтерий просто не поджечь.

[comp]

Если принудительной циркуляции не будет, то никакая теплопроводность жидкого натрия не спасет. В любом случаи будет перегрев с разрушением герметичности. А горячий натрий штука куда опаснее водорода от пароциркониевой реакции.

1. Сейчас вроде реакторов без пассивной циркуляции вообще не делают.
2. Теплопередача на корпус - важная часть охлаждения, а с натрием она значительно эффективнее из-за более чем в 100 раз большей теплопроводности, чем у воды, и более эффективного теплосъёма с ТВС.
3. При более высокой температуре теплоносителя в единицу времени будет отводиться больше тепла, следовательно больше вероятность, что при определённой температуре установится равновесие между теплоотдачей и быстро падающим остаточным тепловыделением. Собственно, именно это в аварийной ситуации и нужно, всё равно реактор уже заглушен и надо продержаться всего несколько часов.

Сходу не нагуглил, но вроде в Штатах на выводимом исследовательском реакторе был жёсткий эксперимент с потерей охлаждения, и результаты были очень хороши.

[Lieut]

1. Сейчас вроде реакторов без пассивной циркуляции вообще не делают.
2. Теплопередача на корпус - важная часть охлаждения, а с натрием она значительно эффективнее из-за более чем в 100 раз большей теплопроводности, чем у воды, и более эффективного теплосъёма с ТВС.
3. При более высокой температуре теплоносителя в единицу времени будет отводиться больше тепла, следовательно больше вероятность, что при определённой температуре установится равновесие между теплоотдачей и быстро падающим остаточным тепловыделением. Собственно, именно это в аварийной ситуации и нужно, всё равно реактор уже заглушен и надо продержаться всего несколько часов.

Это сейчас не делают, т.е. собираются не делать. Но реакторы БН с их большой напряженностью еще как требуют.

Все равно критическим будет теплопередача через корпус, а его недостаточно на много порядков.

[mbrane]

Длинна пробега нейтрона уменьшается пропорционально увеличению плотности от сжатия. Потому убегать из сжатого вещества сложнее.

она еще обратно пропорционально плотности , ппоэтому отсутствуют рассеивающие центры - нет реакции...Это во первых, во-вторых само сжатие не увеличивает количество рассеивающих центров - так что длина свободного пробега то падает , но реакции может и не быть , потому что тощина слоя тоже  уменьшилась

При замедлении нейтронов увеличивается сечение захвата.

если успеет замедлится....то да ... а если нет...У дейтерида лития плотность при н.у.  0.82 - эквивалентная плотность дейтерия 0.2, у газообразного дейтерия даже сжатого до 100 бар плотность дейтерия плотность 0.018...кроме того оболочка удерживающая дейтерий будет источником тяжелых ионов - прекрасного охладителя плазмы     

[MenFrame]

потому что тощина слоя тоже  уменьшилась

Толщина падает пропорционально кубическому корню от плотности. То есть сжимаем вещество в десять раз,  свободный пробег нейтрона уменьшается в десять раз, а линейный размер сжатого вещества уменьшается всего в 2,15 раза.   

[comp]

Это сейчас не делают, т.е. собираются не делать.

Опять же, по итогам быстрого гугления.
БН-800

В систему охлаждения реактора введена дополнительная система аварийного расхолаживания, работающая на пассивных принципах (естественная циркуляция теплоносителя) и использующая теплообменник натрий-воздух.

БН-1200

Большая теплоемкость реактора интегрального типа (все оборудование первого контура находится в баке реактора).
Достигаемый эффект: Низкая скорость роста температуры натрия в первом контуре (20°С в час) при полном прекращении теплоотвода после срабатывания аварийной защиты, что упрощает решение задачи аварийного отвода тепла от реактора.

Достаточно высокая температура кипения натрия: 883°С при атмосферном давлении.
Достигаемый эффект: Низкое, около 0,15 МПа, абсолютное давление в газовой полости реактора (температура кипения натрия – 930°С); отсутствие фазовых переходов теплоносителя при разгерметизации первого контура с сохранением надежного охлаждения активной зоны.

Система аварийного отвода тепла (САОТ)
Достигаемый эффект: Функционирует в соответствии с пассивным  принципом действия при естественной циркуляции натрия через встроенные в бак реактора теплообменники (первый и промежуточный контуры) и при самотяге воздуха через теплообменники «натрий-воздух» (ВТО).

И на тему течей натрия.

Страховочный корпус реактора
Достигаемый эффект: Окружает основной корпус реактора для исключения выхода радиоактивного натрия в шахту реактора и его взаимодействия с воздухом; герметичность основного и страховочного корпусов постоянно контролируется.

Так что и в действующих реакторах есть, и в перспективных планируется.

а его недостаточно на много порядков.

Точно?

а оборудование для чего? Для того, чтобы охлаждать дейтерий. При длительном хранении бомб это создаёт немалые трудности. В условиях же КВС это вряд ли бы представляло проблему, т.к. энергозаряды не предназначены для длительного хранения - они "живут", наверное, всего лишь несколько дней, к тому же заправить их жидким дейтерием можно будет всего лишь за пару часов или ещё меньше до самого взрыва.

И, тем не менее, это технология которая применялась один раз за всю историю и в производство не пошла. Впрочем, для КВС-а это и правда высочайший уровень проработки. И да, снова "наверное", "вряд ли"...

[Проходящий Кот]

Всё-таки сомневаетесь в бомбах?