Ядерные реакторы с тяжеловодным замедлителем, часть 1.

[tnenergy]

В журнале "Атомный эксперт" вышла хорошая статья по истории развития ядерных реакторов с тяжелой водой. Перепост ее здесь будет полезен - пусть лежит хороший обзор этой технологии среднего объема.

Comments

[92_element]

Хочу заранее на 100 лет вперед оставить Вам благодарность. Всегда с интересом читаю Ваши посты, но не всегда комментирую.

[niktos12]

Поддерживаю комменатора сверху. Невероятно интересно читать. Спасибо!

[tnenergy]

Пожалуйста. Жалко, что есть еще и работа и семья, статьи приходится писать ночью :)

[lazy_flyer]

Супер, спасибо.

[ardelfi]

Навеяло.. Капсулированный тяжеловодный реактор околонулевой мощности на природном уране (U3O8) с временем работы без перезарядки порядка 50 лет. Мощность тепловая -- 1МВт, охлаждение "водоёмом", мощность постоянная (все 50 лет). Как такая штука могла бы выглядеть, каковы массогабариты, цена (без веществ)?

[tnenergy]

Без веществ сложно понять, зачем это может быть нужно.

Ну а если по сути - если взять предел выгорания твэлов в 50 ГВт*дней/тонну, то нужно всего 2,74 тонны топлива. При этом в них сгорит примерно 126 кг делящихся материалов. Это означает, что коэффициент использования ДМ будет не очень хороший - критмасса наверняка будет в районе пары сотни кг ДМ. Обогащение по U235 можно двигать в широких пределах, в зависимости от пожелания заказчика. Но на стандартном 4,5% получится что-нибудь типа АЗ высотой 3 метра и диаметром метр, набранной из нескольких десятков кассет. И весь реактор диаметром 2,5 и высотой метров 10-15, с естественной циркуляцией.

Цену посчитать сложно - сама железяка-то не очень дорогая, а вот ниокр-сертификация выльется в хорошую копеечку. Ну и как обычно для сверхмалых АЭС зарплата десятка гавриков, имитирующих управление реактором/АЭС и нескольких десятков - охраны вздувает цену киловатт-часа до небес.

[ardelfi]

Оценка затрат без веществ, остальное с веществами. :)
Вы не обратили внимание:
1. природный уран, практически очищенный природный оксид -- никакого обогащения, скорее оксид (почти) прямо из бочки.
2. сертификация неактуальна
3. циркуляция желательна естественная, охлаждение (например) в море или речку через теплообменник

По сути это крайний лоу-тек вроде Хэнфорд-Б, но на тяжёлой воде, чтобы требовалось меньше урана и без перезарядок. И капсуляция, то есть в целом чтобы получился аналог РИТЭГа, может даже полный аналог с термоэлектрическим преобразованием.

[tnenergy]

>1. природный уран, практически очищенный природный оксид -- никакого обогащения, скорее оксид (почти) прямо из бочки.

Ну да, и отправить в итоге 65-75% U235 в ОЯТ. Вообще что бы правильно экономить, стоит начинать расчет с декомпозиции стоимости АЭС. Там строительство - половина суммы, причем заметно набегает из-за всяких требований регуляторов по тому, как надо строить ядерные сооружения.

>2. сертификация неактуальна

А, вы для того, что бы дачу себе греть? А то любое коммерческое применение потребует сертификации.

>По сути это крайний лоу-тек вроде Хэнфорд-Б, но на тяжёлой воде, чтобы требовалось меньше урана и без перезарядок.

Лоутэк Хэнфорда-Б - в металлическом топливе, простейших твэлах и т.п. Здесь это неприменимо.

Для памяти есть смысл скопировать.

[nucon]

Тяжеловодники в варианте CANDYU весьма занятны. Я хоть и сторонник высоконагруженных аппаратов и сильнонапряженных зон, но эти мне нравятся.
Фотка первая не из Три-Сити? У меня где-то целая серия про посещение этих 3-х заброшенных станций. Судя по всему внутри этого пузыря как раз я был