Мы думаем о Настоящем, Прошлом и Будущем
Список форумов Форум АЭС специалистов с  осколков СССР

Форум АЭС специалистов с осколков СССР

АЭС проблемы из первых рук Операторы. Техники. Исследователи О радиации. Надёжности. Прошлом и Будущем
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Прикованный к атомной галере имеет право знать правду о пробоинах в Корабле Предупредить, когда увидел рифы, почувствовал приближение бури
Реакторы "бегущей волны" 100+1 год на ОЯТ

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум АЭС специалистов с осколков СССР -> 1106 Реакторы
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Paparazzi
Site Admin

   

Зарегистрирован: 05.11.2012
Сообщения: 241

СообщениеДобавлено: Сб Ноя 18, 2017 8:04 pm    Заголовок сообщения: Реакторы "бегущей волны" 100+1 год на ОЯТ Ответить с цитатой


URL

English
TerraPower’s Travelling Wave Reactor – why not use an IFR?
Brave New Climate
https://bravenewclimate.com/2010/09/22/twr-vs-ifr/

Реакторы "бегущей волны" смогут работать сотни лет на ядерных отходах.





Реактор бегущей волны

Добываемый из недр Земли уран на 99 процентов состоит из урана-238,
который не представляет интереса в качестве топлива для ядерных электростанций.

И только 1 процент от общей массы добываемого урана приходится на долю урана-235,
который помимо топлива, используется еще в других целях.

Небезызвестный Билл Гейтс и некоторые из его коллег считают, что современные технологии
позволят реализовать реакторы нового типа, которые смогут сжигать уран-238, сейчас просто ОЯТ .

Идея использования урана-238 в качестве топлива принадлежит не Биллу Гейтсу.

Он просто воспользовался этой идеей, а его специалисты поставили задачу перед суперкомпьютерами,
которые выполнили ряд расчетов
и разработали технологию, используя которую можно создать реакторы нового типа.





Гейтс является одним из основателей молодой компании Terrapower, которая в настоящее время занимается изготовлением опытного образца реактора нового типа, так называемого реактора "бегущей волны".

Реактор "бегущей волны" получил свое название от вида распространения ядерной реакции в объеме топлива,
загруженного в активную зону реактора.

В активную зону реактора введено большое количество стержней из урана-238

и только один стержень из урана-235, который выступает в качестве "детонатора", "поджигающего" ядерную реакцию.


В ходе ядерных превращений уран-238 преобразуется
в плутоний-239,
а тепло, выделяющее в ходе этого, используется для получения энергии.


Реакция, происходящая в недрах этого реактора, распространяется от центра активной зоны к ее краям, подобно волне

По мере выработки стержней из урана-238 в центре реактора, происходит их перестановка
с более удаленным от центра стержнями, что обеспечивает постоянное поддержание ядерной реакции.

Используя такую технологию можно сжигать практически все виды ядерных отходов, произведенные другими типами реакторов.

А в природе существует достаточно большое количество урана-238, который можно добывать без особых проблем даже из морской воды.

По предварительным расчетам, используя уран-238 в качестве топлива ядерных электростанций,
обеспечить все энергетические потребности человечества сроком приблизительно на 1 миллион лет.

Реакторы "бегущей волны" более безопасны, волноваться по поводу перегрева его активной зоны нет причин.

Реакторы Terrapower могут быть остановлены и охлаждены без использования таких активных мер, которые были предприняты на Фукусиме.

Компания Terrapower собирается получить первый маломощный реактор "бегущей волны"
для проведения испытаний уже в 2016 году.

А в 2020 году, согласно планам, должен появиться на свет первый такой более мощный реактор,
который может стать прототипом реакторов будущих безопасных ядерных станций.




Последний раз редактировалось: Paparazzi (Сб Ноя 18, 2017 9:21 pm), всего редактировалось 1 раз
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Paparazzi
Site Admin

   

Зарегистрирован: 05.11.2012
Сообщения: 241

СообщениеДобавлено: Сб Ноя 18, 2017 8:57 pm    Заголовок сообщения: Билл Гейтс, сотрудничая с китайскими учеными Ответить с цитатой


URL


Билл Гейтс, сотрудничая с китайскими учеными, будет создавать ядерный реактор четвертого поколения.

Билл Гейтс, основатель корпорации Microsoft, недавно объявил о том, что компания Terrapower

будет сотрудничать с китайскими учеными в направлении разработки и создания ядерного реактора следующего,
четвертого, поколения.

Такое соглашение было достигнуто в результате переговоров между представителями компании Terrapower,
основным инвестором которой является Билл Гейтс,

и представителями китайского Министерства науки и техники.

Стоит напомнить, что эпопея Билла Гейтса с этим реактором тянется уже достаточно давно,
в свое время компания Terrapower вела переговоры с компанией Toshiba,
которые не привели к положительным результатам.

Сам Билл Гейтс расценивает работы по созданию нового реактора, как проект, находящийся на самой ранней стадии,
ведь перспективный реактор является реактором IV поколения, которых еще не существует в природе.

Фактически, такие реакторы и по принципу действия и по конструкции весьма далеки от нынешних реакторов II и III поколения,

которые эксплуатируются в настоящее время на ядерных электростанциях по всему миру.

Согласно информации, публикуемой компанией Terrapower, новый реактор будет представлять собой так называемый
реактор бегущей волны.






Такой реактор в качестве топлива может использовать не обогащенный уран,
а практически любой вид обедненных ядерных отходов.

Чисто теоретически без дозаправки такие реакторы смогут работать в течение, если не сотен лет, то десятилетий уж точно.

Название этого типа реактора следует из того, что реакция ядерного распада начинается внутри ядра и двигается наружу в виде своеобразной волны.

Специалисты компании Terrapower
и китайские ученые

будут вести работы по разработке реактора четвертого поколения в течение следующих пяти лет.

Согласно планам первые опытные образцы таких реакторов могут появиться к 2030 году,
а общая сумма, выделенная на реализацию данного проекта, превышает миллиард долларов.


Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Paparazzi
Site Admin

   

Зарегистрирован: 05.11.2012
Сообщения: 241

СообщениеДобавлено: Сб Ноя 18, 2017 9:16 pm    Заголовок сообщения: И Для Украины - тоже Ответить с цитатой


URL: https://cont.ws/@ottuda/763082

И Для Украины - тоже

Билл Гейтс, Илон Маск и Ларри Пейдж зажгут первую "ядерную свечку" для Украины


Сразу несколько мировых лидеров, занимающихся опробованием и внедрением инновационных технологий, концерны

Microsoft,
Tesla,
также Google,


достигли соглашения о начале работ по строительству первого в мире экспериментально-промышленного образца ядерного реактора нового типа - на т.н. бегущей волне
breed-and-burn.

В отличии от классических реакторов, реактор бегущей волны обладает массой достоинств.

Во-первых,
в качестве ядерного топлива там используется, в основном, обеднённый уран, обогащённый уран требуется лишь для начала реакции, и в небольшом количестве.

Некоторые быстрые нейтроны, производимые обогащённым топливом, поглощаются прилегающим слоем обеднённого урана,
который превращается в плутоний в результате реакции:


При этом из отходов ядерной промышленности, которым является обеднённый уран,

в реакторе нарабатывается чрезвычайно ценный плутоний,
который может использоваться и как топливо в классических реакторах,

и как начинка для компактных ядерных и термоядерных взрывных устройств, которые будут поступать в распоряжение ВСУ.


При этом сама ядерная реакция идёт только в локальной зоне, постепенно смещаясь по мере выработки исходного делящегося материала.

Собственно, именно поэтому для таких реакторов прижилось название свеча,
где горение также происходит только в узкой локации.


Во-вторых,
эти реакторы являются абсолютно безопасными при эксплуатации (в силу конструктивных особенностей),
так и экологически чистыми по окончании её (эксплуатации) срока, оставляя компактные блоки сверхчистого плутония вместо смеси изотопов урана.

Достигается этот эффект путём включения в состав энергоустановки уникальной системы теплоотбора из активной зоны,

одновременно исполняющей роль автоматического регулятора и ограничителя.


Для первоначального отбора тепла планируется применить носитель на основе натрия,
нагревающегося в рабочем пятне до 650-800 градусов Цельсия.

Расплавленный перегретый натрий естественным путём (помните, что такое конвекция?)
поднимается в зону теплообмена, где охлаждается жидким азотом до ~ -195 градусов Цельсия,
или 77 Кельвина (температура кипения азота).

Мгновенное (практически) падение температуры на почти тысячу градусов вызывает не менее быстрый переход натрия в твёрдую фазу, и одновременно - превращение,

вследствие громадных механических напряжений из-за температурных градиентов,
в мелкодисперсный (с размером частиц в 3-5 микрон!) порошок,

который под действием силы тяжести сыплется вниз, где снова нагревается и расплавляется.


Азот же, нагретый в теплообменнике и увеличившись в объёме в 700 раз,
направляется в газовую (не паровую!) турбину, где отдаёт запасённую энергию

перенося, уже при нормальной (порядка 300 Кельвинов), до 0.026 ватт/(м х К),

или, с учётом первоначальной и конечной температур, т.е.
от 77 до 1 300 Кельвинов, до 34 ватт/м.

Итого один литр жидкого азота способен передать в генерирующую часть комплекса порядка
25 киловатт тепловой энергии, что даст возможность получить, с учётом КПД как самой турбины, так и остальных устройств,

до 20 - 22 киловатт электрической мощности, направляемой потребителю.

Отсюда легко вычисляется количество необходимого азота - всего лишь 40 тыс. литров
(буквально пара цистерн) на 1 Гигаватт тепловой энергии.

Как видите, в системе вообще отсутствуют движущиеся части, за исключением турбин и генераторов,
которые при необходимости легко могут быть отключены.

Основная же изюминка - это материал, из которого изготавливаются обеспечивающие перемещение жидкого
(вверх, в теплообменник-охладитель) и порошкообразного(вниз, в зону нагрева) натрия транспортные каналы.

Из школьного курса физики известно, что антагонистом натрия, имеющего с ним наибольшее отрицательное сродство, является калий.


Проблема же состоит в том, что калий не обладает достаточной механической прочностью.

Но как оказалось, если добавить в него совсем немного (около 1%) рубидия,
прочность сплава возрастает почти в сто раз, при этом не утрачивая остальных свойств!

Таким образом, главное препятствие устраняется.

Рассмотрим теперь весь цикл работы (а он рассчитан минимум на 50-60 лет!) в целом.









На приведённом выше фото видны расположенные по периметру цилиндрические контейнеры, в которые и помещается топливо - обеднённый уран.

Надо сказать, что его количество очень велико, только США располагают примерно 700 000 метрических тонн этого, по сути, никому не нужного металла,

от которого с радостью желали бы избавиться.

Так что проблем с начинкой не предвидится никаких - наоборот, можно дополнительно заработать неплохие деньги, принимая от других стран отработавшие кассеты (ТВЭЛ'ы)
от классических АЭС.

В один контейнер, несмотря на его небольшие размеры - полтора метра в диаметре и два в длину,
помещается ровно 65 тонн урана - плотность его 19.05 г/кубический сантиметр.

Всего контейнеров 36, и полная загрузка, таким образом, составляет 2 340 тонн.
Как уже говорилось, этого хватит на 50 и более лет.

В геометрическом центре конструкции (на фото отсутствует) располагается своего рода катапульта,

которая при инициации процесса "забрасывает" в один из контейнеров,
выбираемых случайным образом, "запал" из обогащённого урана -

шарик диаметром 40.4 см (0.03453 кубометра) и весом 657.7 кг.

Всё, процесс пошёл.

По мере выгорания топлива реакционная зона приближается к задней стенке, в которую встроен детонационный шнур, запускающий реакцию в следующем контейнере, и так далее, до полного исчерпания.

Далее идёт описанная выше передача вырабатываемой энергии на турбины,
причём отработавший азот не выбрасывается в атмосферу, а подвергается повторному охлаждению и сжижению,
после чего возвращается в работу.

На сжижение азота затрачивается часть вырабатываемой электроэнергии, но совсем немного,
не более 10-12% от общего количества.


При расчётной тепловой мощности в 10 Гигаватт (10 млн. киловатт) станция сумеет вырабатывать электрической мощности
7 Гигаватт (7 млн. киловатт), затрачивая на собственные нужды не более 1 млн. киловатт.

При этом 6 млн отправятся потребителю, по стоимости не более 0.002 цента (0.06 грн.) за КВт.

Не следует забывать и о том, что такому реактору не требуется на градирен,
ни прудов-охладителей, ни хранилищ высокоактивного отработанного топлива,

ни сложных и дорогих загрузочно-разгрузочных машин, ни систем контроля и аварийной защиты

- при малейшем сбое реакция просто глушится.

Во всяком случае, именно в этом и хотят убедиться проектировщики.

Немалым достоинством является и небывалая компактность - весь энергокомплекс (за исключением трансформаторов) разместится на территории 500 х 500 м,
с заглублением на 150 м.

Скорее всего, местом строительства будет выбран район Винницы, где обнаружены наиболее соответствующие требованиям геологические условия.






Ну, и наконец, через 50-60 лет, когда процесс остановится, пара тысяч тонн урана
превратится в такое же количество плутония,
что является одним из самых привлекательных моментов для тех, кто понимает.


Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
SokolGlas
Site Admin

   

Зарегистрирован: 10.01.2014
Сообщения: 43

СообщениеДобавлено: Пт Янв 12, 2018 11:21 am    Заголовок сообщения: Проект "ядерной свечи" США сейчас вряд ли осуществ Ответить с цитатой


URL: https://glav.su/blog/302/1270427/

Реактор на бегущей волне


Я на ветке достаточно регулярно постил новости о реакторе на бегущей волне.

Интерес к теме возрос после того, как под тему была создана в США компания Terra Power






и её стал спонсировать Билл Гейтс.




Теперь и Илон Маск захотел притмазаться.

В-общем, из свежего:

Проект "ядерной свечи" США сейчас вряд ли осуществим, считает эксперт

12:05 22.12.2017

(обновлено: 13:46 22.12.2017)

125694334



© РИА Новости / Александр Поляков

Перейти в фотобанк

МОСКВА, 22 дек — РИА Новости. Проект компании Terra Power (акционер компании — основатель Microsoft Билл Гейтс) по строительству ядерного реактора на "бегущей волне", часто называемого "ядерной свечой", не отвечает требованиям безопасности, рассказал в беседе с РИА Новости крупный российский специалист в атомной энергетике, научный руководитель проектного направления "Прорыв" госкорпорации "Росатом", научный руководитель предприятия "Росатома" АО "НИКИЭТ" Евгений Адамов.



Terra Power разрабатывает ядерный реактор на "бегущей волне". Он назван так потому, что, согласно проекту, ядерная реакция в этой установке будет происходить в очень ограниченном регионе активной зоны, который постепенно перемещается, то есть ведет себя как волна. Сам реактор по принципу действия похож на постепенно выгорающую свечу.

Ранее сообщалось, что компании Microsoft, Google, Tesla и Space X Илона Маска достигли соглашения о начале работ по строительству первого в мире экспериментально-промышленного образца ядерного реактора на "бегущей волне". Также сообщалось, что этот реактор планируется построить на Украине.


"Еще на самой заре проекта по "бегущей волне", больше 10 лет назад, его создатели, что не так часто бывает, отдали должное человеку, который первым предложил данную технологическую идею. Я говорю о знаменитом советском физике Савелии Фейнберге, трудившемся в свое время в Курчатовском институте. В конце 1950-х годов Савелий Моисеевич выступал на одной из научных конференций в Женеве и публично рассказал о возникшей у него идее создания реактора с "бегущей волной", которая потом получила название "ядерной свечки", — сказал Адамов.

По его словам, в дальнейшем развитием концепции "бегущей волны" занимались выдающиеся специалисты.

"В США это был создатель американского термоядерного оружия Эдвард Теллер, в СССР после Фейнберга, который довольно быстро потерял к своей идее интерес, "бегущей волной" занимался еще один очень сильный теоретик, ставший на работах по ядерному оружию Героем Социалистического Труда и лауреатом Ленинской премии, — Лев Феоктистов", — отметил Адамов.

"Что интересно, в наше время Билл Гейтс собрал очень серьезную группу ученых для реализации проекта. Его команду надо ценить очень высоко, ведь в ней специалисты из Национальных лабораторий США — Ливермора, Лос-Аламоса. Присоединение к этому коллективу Илона Маска означает серьезное инженерное усиление проекта. Таким образом, вместе над проектом реактора работают специалисты экстра-класса", — добавил собеседник агентства.

Нерешенные вопросы безопасности

Адамов пояснил, почему к практической реализации идеи, родившейся более полувека назад, реально приступили только сегодня, вдобавок за рубежом.

"Думаю, что одной из причин является пришедшее в последние годы понимание, что в обычной ядерной энергетике назрели существенные проблемы. Предшествующий период отметился целым рядом нерешенных задач, прежде всего связанных с безопасностью ядерной генерации", — сказал Адамов.



"Как мы хорошо знаем, были тяжелые аварии с реакторами и на хранилищах радиоактивных отходов (РАО) и отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), сначала в США, потом в Англии, СССР, затем в Японии. Среди других проблем — масштабное накопление ОЯТ и РАО. К тому же потенциал ядерной энергетики при использовании только урана-235 весьма ограничен и не идет в сравнение с другими источниками энергии. Только с переходом к реакторам на быстрых нейтронах мы получаем возможность полноценного использования уранового сырья, и картина кардинально меняется: ядерная энергетика все энергообеспечение теоретически может взять на себя, оставив органику для неэнергетического использования", — отметил он.

По его словам, в отечественной атомной отрасли тоже размышляли над этими вопросами. "И поэтому первое, что я думаю, когда вспоминаю о проекте Билла Гейтса, — сходство наших начальных позиций. Иначе говоря, общее понимание того, что есть набор проблем в ядерной энергетике, которые жизненно необходимо решить. Дальше начинаются отличия, потому что инженерная идея реактора на "бегущей волне" была нами проанализирована еще в начале 1990-х годов, когда в отечественной атомной отрасли вырабатывалась концепция подхода к новой технологической платформе ядерной энергетики", — добавил Адамов.



"Мы поняли ограничения, в основе которых тот факт, что эта технология "бегущей волны" не решает во всей полноте проблемы безопасности.

И вообще не предлагает решение проблемы радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива, а тем более — проблем нераспространения.

То есть, считается, что РАО и ОЯТ, да еще с большим содержанием плутония — это ничего страшного, закопаем в землю", — сказал ученый.

К тому же в данной идее есть просто серьезные технологические ограничения, отметил Адамов.

"В частности, в мире пока еще не созданы материалы, которые могут работать при таком сильном нейтронном и гамма-облучении,

которое предполагается в данном реакторе, и даже не видно перспективы создания таких материалов", — пояснил он.

Радиационная опасность для Украины

Адамов отметил, что в проекте реактора на бегущей волне не предусматривается переработка радиоактивных материалов.






© AFP 2017 / Saul Loeb

Билла Гейтса избрали в Китайскую академию инженерных наук

"Они хотят их закопать.

В США этого нельзя сделать, в Китае, где они заключили соглашение о том, чтобы построить такой реактор,
они тоже закопать не договорились.

А Украина — прекрасное место для того, чтобы, судя по сообщениям СМИ, развивать бактериологические и химические лаборатории.

И почему бы не использовать территорию Украины для того, чтобы там закопать делящиеся и радиационно-опасные материалы?

Причем отнюдь не в том соотношении, которые мы реализуем в проекте "Прорыв", — сказал ученый.

"Мы ведь говорим, что достаем радиоактивные материалы, их используем,
после этого трансмутируем ("пережигаем" в реакторах. — Прим. ред.)

наиболее долгоживущие и возвращаем в землю в таком же количестве по радиоактивности, как добыли.

А США на Украине считают возможным просто закопать отходы.
Это опасно, потому что Украина может поддаться на эту вот "ядерную свечку"

со всеми завлекаловками, которые сейчас озвучиваются, и проект создания которой также не реализуется.

Кроме радиоактивных отходов, с которыми Украина останется один на один.



Свечки тогда в церквях ставить придется", — подчеркнул Адамов.

Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум АЭС специалистов с осколков СССР -> 1106 Реакторы Часовой пояс: GMT + 3
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Знать. Уметь. Предвидеть. Работать с Атомом без права на риск.


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Вы можете бесплатно создать форум на MyBB2.ru, RSS