Полезный ОЯТ

[tnenergy]

Мне кажется довольно интересным разобраться с экономикой отработанного ядерного топлива (ОЯТ). На Земле мало вещей с такой сложной экономической двойственностью: ОЯТ это и весьма опасный отход с крайне недешевой утилизацией, и одновременно источник многих уникальных элементов и изотопов, стоящих весьма немалые деньги.

Comments

[pz_true]

А радиактивные изотопы? Они вроде достаточно дороги и востребованы.

[tnenergy]

Их рынок ограничен по объемам десятками миллионов долларов, поэтому нельзя рассматривать как компонент большой переработки.

[black_semargl]

Но это может потому что с предложением не особо?
И просто надо найти нужные применения.
Вон, для РИТЭГов специально нарабатывают. А какой изотоп может для выработки электричества и не годен, но как печка он всяко работать будет.

[tnenergy]

>И просто надо найти нужные применения.

Да, безусловно, только вот что-то не получается.

>Вон, для РИТЭГов специально нарабатывают. А какой изотоп может для выработки электричества и не годен, но как печка он всяко работать будет.

И куда эту "печку" в условиях террористической опасности и жесткого контроля за радиоактивными веществами? Сейчас вон даже от Co60 в пользу более дорогого в эксплуатации Ir192 в гамма-дефектоскопах отказываются, потому что первый сохраняет опасность сотню лет, а второй за 4-6 лет падает ниже минимальной значимой активности...

[black_semargl]

Ну например в космос.
Вот например сейчас проектируют миссию на Европу - там "печкой" надо будет проплавить десятки км льда чтобы в подлёдный океан попасть.

[tnenergy]

Ну вот как раз Европа - это пример экстримально массозависимой миссии, что бы посадить килограмм на Европу, надо 100 тонн топлива на земле в ракете сжечь (SLS кажется меньше тонны сажает на Европу). Там явно ритеги, которые требуют полутонны защиты от гамма-излучения не прокатят, а плутоний 238 на фоне стоимости миссии не так и дорог.

[madd_max]

А сам pu-238 как раз из ОЯТ при переработке слишком сложно/дорого отделять из-за слишком малой разницы с другими изотопами плутония? Его там немного по количеству на фоне рассмотренных в статье компонентов, но зато и по стоимости это не относительно скромные неск. десятков килобаксов за кг выделенного материала в лучшем случае, а порядка 1 млн. за кг.

Ну и применять есть где.

[b_my]

Миллион за кг - это совсем немного, если весь рынок - в лучшем случае пара кило в год

[madd_max]

Ну такие скромные объемы рынка как раз по причине дохлого производства. Потенциальный спрос на порядок больше, вот только никто толком произвести не может, активно доедаются старые запасы, как могут экономят, миссии откладываются и переносятся на более поздний срок или перепроектируются под другой источник энергии при возможности. Обычно под солнечные батареи и аккумуляторы, что ведет к росту массы аппарата, снижению характеристик и надежности. А зачастую и значительному росту стоимости - сами то панели относительно дешевые даже в исполнении для космоса, но стоимость вывода груза в дальний (все что дальше ГСО) космос такова, что дешевле было бы плутоний для РИТЕГ-ов по миллиону $ за 1кг закупить, чем значительно увеличивать массу аппарата

[tnenergy]

>Ну такие скромные объемы рынка как раз по причине дохлого производства. Потенциальный спрос на порядок больше, вот только никто толком произвести не может

А я вот согласен с b_my - рынок очень ограничен, т.е. не предложение, а спрос диктует очень хилые объемы производства. Ведь изначально Pu238 совсем не для NASA нарабатывался, и нарабатывался в заметных объемах. Что, в свою очередь означает, что после исчезновения этого заказчика производить плутоний стало гораздо дороже.

>миссии откладываются и переносятся на более поздний срок

Например какие? Я конечно понимаю, что все держат в уме дефицит Pu238, но официально вроде ничего не откладывали и не переносили.

>Не факт, что если бы была задача начать получать оружейный плутоний СЕЙЧАС, не оказалось бы эффективнее/выгоднее выделять его из отработанного топлива АЭС, вместо того чтобы строить специализированные реакторы-наработчики.

Из ОЯТ АЭС оружейный уран без разделения изотопов плутония не извлечь, иначе бы АЭС строили бы только в ядерных державах.

[b_my]

НЯП, последние наработчики в СССР вводились в конце 70-х - начале 80-х. Причём, вводились, ессно, чтобы работать в будущем - на срок до 2020-года, минимум. А Партия и правительство в то время прогнозировали, что уже к 2000-му году 30% от 350ГВт ожидаемой энергетики Союза будут от энергии атома. И уже к 1980 худо-бедно 10-15ГВт(э) (не помню, и влом уточнять) АЭС у СССР было, что есть порядка полусотни ГВт тепловых... Это кроет мощность наработчиков как бык комнатную собачку

[tnenergy]

>Просто представьте себе центрифужный каскад, загаженный реакторным плутонием - даже ремонт и обслуживание его становится чистым кошмаром.

С центрифугами есть вроде еще одно суровое препятствие - PuF6 метастабильный, и из него выпадает PuF4, который оседает на стенках центрифуг, они разбалансируются и разлетаются.

Вот всякие лазерные методы могут подойти...

[b_my]

Дык, и для урана гексафторид менее выгоден, чем тетрафторид. Химия там очень схожа

[ext_836326]

>КМК, для изотопного разделения плутония ничего из существующего не подходит, нужны новые (несуществующие в железе) технологии промышленного разделения активных изотопов. Просто представьте себе центрифужный каскад, загаженный реакторным плутонием - даже ремонт и обслуживание его становится чистым кошмаром.

- лазерное же.

А вообще, интересно становится, когда задумываешься, сколько интересного принесет полная роботизация [всех производств, зашедшая и в..] в эту отрасль. Впрочем, полная роботизация это "посильнее "Фауста" Гете" будет.

Appendix A.

[millord]

А почему из этих самых изотопов нельзя делать топливо для отдельных, специальных реакторов?
Или даже отдельные, специальные сборки для сжигания в обычных ректорах?

[tnenergy]

Эти изотопы не поддерживают цепную реакцию деления. Можно из них сделать РИТЭГ, но рынок РИТЭГов ограничен.