Comments | tnenergy: Ядерные реакторы с тяжеловодным замедлителем, часть 1.

tnenergy

Ядерные реакторы с тяжеловодным замедлителем, часть 1.

Sep 14, 2015 12:46

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.

( Read more... )

ликбез, тритий, Ядерная энергетика

Leave a comment

Back to all threads

ardelfi September 14 2015, 10:38:51 UTC

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)?

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 15 2015, 04:02:51 UTC

Вот это и есть самый фундаментальный критерий -- все эти вещи существуют где-то там, в глубинах гиперпространства, а когда возникает вопрос "а можно?", ответ всегда "нельзя". Поэтому неожиданно становится актуальным пещерный лоу-тек, созданный когда всё было можно.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... nucon September 15 2015, 04:04:03 UTC

У меня нет такого количества нейронов, чтоб рассуждать о гиперпространстве. Организм отравлен кока-колой...

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 15 2015, 04:06:26 UTC

Ну тогда зазеркалье. Читали ведь до отравления. :)

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 14 2015, 21:30:22 UTC

Мне трудно общаться с подвохами. Если можно, хотелось бы общаться языком тезисов и логики.
Естественная циркуляция очень желательна -- руки чешутся написать "обязательна", но всё же "очень желательна". Моего варианта у меня нет, поэтому если она не противоречит законам физики, значит она всё ещё возможна. :) Перепад температуры небольшой, отвод в большой водоём. В принципе есть простой вариант порошкового металлокерамического композита, как для "твердосплавных резцов", которые на самом деле карбид вольфрама в матрице кобальта. Например, смесь порошка оксида с порошком алюминия может быть механически спрессована в блоки (без спекания и каких-либо предположений о механических свойствах получившегося изделия), которые упакованы в трубу. Это сильно улучшит теплоотвод. Другой вариант -- порошок оксида не в трубе, а сжатый между листами алюминия, с фиксацией листа с противоположных сторон. Варианты есть. Если вас тяготит или неинтересен этот разговор, можем прекратить -- я знаю что такие разговоры не всем интересны.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... nucon September 14 2015, 22:41:46 UTC

Уровень/движущий напор естественной циркуляции определяется двумя параметрами: разницей плотностей на входе и выходе активной зоны умноженной на разницу высот холодного и горячего участков (места нагрева и места охлаждения). Надеюсь, вы не хотите строить реактор метров 20 высотой, так как для вашего варианта разница температур на зоне будет очень мала.
Что до топлива, то таких идей множество. Те же интерметалиды, керметы, керкеры и пр... многие из них разработаны кстати в России.
Ну а про "листовое топливо" в алюминии, то поищите в сети реактор ATR INL. Будет интересно.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 15 2015, 03:08:28 UTC

Возражу в духе доядерного пещерного лоу-тека: естественная циркуляция есть даже в кипящем чайнике, и весьма интенсивная. Напоминаю что мощность околонулевая -- мегаватт тепловой.
Благодарю за ATR INL -- раз полвека назад такой дизайн продумали и построили, и по результатам испытаний разных типов топливных пластин это вполне работоспособное решение, значит можно считать пещерным лоу-теком. :)

з.ы. Хотя подхожу к выводу что даже на пещерном уровне возня с ураном не оправдывает усилий. Пещерный РИТЭГ на титанате стронция с большим запасом материала может дать ту же электрическую мощность и то же время, а всё что нужно для его изоляции -- это экран из нескольких метров грунта. Сам стронций, судя по неофициальным сообщениям, готовы отдавать даром ("только заберите эту гадость"), что оставляет лишь затраты на производство.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... nucon September 15 2015, 03:42:13 UTC

В кипяшем чайнике минимум подогрев на 70 градусов и кипение. Посмотрите что такое кризис теплообмена. И посмотрите каков перепад на зоне скажем у ВВРД.
Очень здорово нарисовать диаграмму реального цикла Ренкина. Определив реперные точки (параметры контуров). Так можно легко определить параметры практически любой доступной для изготовления водо-водяной системы (без суперкритики) и ее кпд. Очень просто и поучительно. Студентам нравится когда им на пальцах объясняют...
Ради пещерного лоу-тека с пластинчатым топливом держат целый завод по его производству. А мыслей про стоимость одного такого лоу-тек элемента нет? А параметров реактора (первого) случайно не нашли?

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 15 2015, 04:19:40 UTC

Ваши вопросы основаны на одном контексте из нескольких возможных. У СССР получались РИТЭГи и космические реакторы в серийном производстве. Для луноходов вообще отопитель на полонии сделали. У штатов получались штучные, за дикие деньги -- это два разных контекста, и контекст штатов для меня абсолютно неинтересен и неактулен. В качестве абсолютного контр-примера приведу вам реактор в Окло, который работал бесплатно на мощности около сотни тепловых кВт на протяжении сотни тысяч лет. Пещерный лоу-тек где-то посредине по затратам и технологии.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... nucon September 15 2015, 03:55:19 UTC

А вы понимаете уровень затрат и технологию производства такого РИТЭГА? Не, можно как во времена красных кхмеров заставить людей делать все руками и складывать их в тех же пещерах...
И про экран (БЗ) из грунта тоже занятно. Чего на подводных лодках не делают теневой защиты в сторону обитаемых отсеков?

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 15 2015, 04:13:15 UTC

Понимаю. В СССР их массово делали для севера, в РФ тоже пока могут (наверное). Затраты мне не докладывают, но конструкция там предельно простая -- для производств, имеющих hot cells и доступ к материалу, собрать РИТЭГ проблемы не составляет. На лодках делают теневую -- на малышах так. На советских спутниках делали теневую. От стронция снаружи одна тормозная гамма -- расстояние и грунт полностью решают проблему защиты, потому что РИТЭГ обслуживания не требует.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... tnenergy September 15 2015, 08:25:34 UTC

На лодках делают круговую защиту - иначе вода вокруг будет отражать нейтроны в сторону экипажа.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi September 15 2015, 09:53:31 UTC

Я же написал: на малышах.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... e_c_r_d November 10 2016, 20:16:57 UTC

Лошарик? Сугубо подозреваю, что и там круговая пусть и с меньшей степенью защиты с боков. Иначе уж очень жарко будет человекам даже в самом носу.

Re: Мне очень сильно кажется, что вы... ardelfi November 10 2016, 23:36:34 UTC

На фото проект 1851 -- младший братик "Лошарика".

tnenergy September 14 2015, 21:10:35 UTC

А, да, забыл. Насыпной оксид имеет фиговую теплопроводность, он у вас будет плавится в центре твэла. Хотя, конечно, надо конкретизировать.

Back to all threads