Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
06.06.2023 13:37 - Физиците от Томск предложиха "вечно" ядрено гориво
Автор: radostinalassa Категория: Технологии   
Прочетен: 966 Коментари: 0 Гласове:
2


Постингът е бил сред най-популярни в категория в Blog.bg Постингът е бил сред най-популярни в Blog.bg
        image   © Сайт на Росатом

Предложените горивни елементи за ядрени реактори им позволяват да работят без презареждане в продължение на много години подред. Това е изключително важно за атомните електроцентрали с ниска мощност в Далечния север или във всякакви други райони, отдалечени от обединени енергийни системи, включително тропическите острови.

Много изолирани енергийни системи на Земята са принудени да използват дизелови генератори като основен източник на електроенергия. Цената на електроенергията от тях се измерва в десетки рубли за киловатчас дори в тропиците. В руския Далечен север, където дизелово гориво може да се внася само през част от годината, ситуацията е още по-сложна. Поради изолацията на малките енергийни системи, ВЕЦ и ВЕЦ не могат да покрият нуждите си по никакъв начин: в спокойна нощ (включително дълга, полярна) все още трябва да разчитате на скъпи дизелови генератори, които отделят много опасни микрочастици.

За да разреши проблема, Росатом отдавна разработва реактори на базата на ледоразбиващи реактори - с ниска мощност, но в същото време компактни, тоест подходящи за малки енергийни системи, където няма къде да се постави допълнително производство. Те използват гориво, обогатено с уран-235 няколко пъти по-високо (до 18,6%), отколкото в конвенционалните атомни електроцентрали (по-малко от 5%),

Тези системи обаче имат и ограничения. Например в плаващата атомна електроцентрала "Академик Ломоносов" с реактор KLT-40S горивото трябва да се презарежда на всеки 3-4 години . Отработеното в реактора гориво за неговата подмяна изисква сложна и тромава инсталация и дори зони за "мокро съхранение" на отстранените горивни пръти. За малките реактори това не е толкова евтино. В момент на претоварване има нужда и от резервна ТЕЦ, която да замени неработещата АЕЦ.

Проблемът може да се реши, като се замени с „резервна“ плаваща станция, но тогава би било добре да се увеличи живота на малка атомна електроцентрала преди претоварване. Това ще позволи да има по-малко "заместващи" плаващи станции, което ще намали разходите. За съжаление е доста трудно да се направи това в случай на реактор с бавни неутрони: параметрите на традиционното гориво на базата на уранов оксид просто не позволяват работата на пръти с такова гориво в продължение на много години подред.

Физиците от Томския политехнически университет предложиха доста необичайно решение на проблема. Те се опитаха да изчислят колко реалистично е да се замени конвенционалното ядрено гориво - смес от уран-238 оксид и уран-235 оксид - със смес от торий-232 оксид и уран-233. Съответната статия е публикувана в Annals of Nuclear Energy .

На нашата планета има няколко пъти повече торий от уран, но неговата специфика е, че сам по себе си, подобно на уран-238, той не се дели (както всички четни изотопи). За да го използвате в атомна електроцентрала, първо трябва да облъчите торий-232 с неутрони. След това някои от неговите атоми ще уловят по един неутрон и ще се превърнат в уран-233 (след като са преминали през верига от трансмутации на торий-232 + неутрон - торий-233 - протоактиний-233 - уран-233), който вече е активно делящ се. Ториевият цикъл обаче значително променя топлофизичните свойства на реактора. Пълното преустройство на малките реактори е доста скъп проект.

    image   Плаваща АЕЦ / ©Country Rosatom

Изследователите от Томск се опитаха да изчислят какво и колко трябва да се промени в реактора KLT-40S за плаваща атомна електроцентрала, за да се адаптира към ториевия цикъл. Оказа се, че за това е необходимо леко да се увеличат диаметрите на TEVL - горивните елементи на реактора. Поради такова увеличение термичното напрежение върху повърхността на TEVL няма да се увеличи. И това ще позволи, без да се намалява безопасността на реактора и да се използват същите материали на горивния прът и реактора, да се прехвърли на нови видове гориво. Освен това времето между неговите претоварвания ще се увеличи със 75%.

Един от авторите на произведението Владимир Нестеров разказа за същността му:

„Открихме, че увеличаването на диаметъра на горивния елемент води до задоволителни стойности на топлофизичните параметри поради намаляване на плътността на топлинния поток от повърхността на горивния елемент.“

Въпреки че работата показва възможността за създаване на малки реактори с вода под налягане за Далечния север, способни да работят там много по-дълго от обикновено, не е очевидно, че подходът на авторите ще бъде приложен в тази форма. Основна причина: ще е необходимо преминаване към ториевия цикъл. Днес в Русия няма реактори с такъв цикъл, както и в световната атомна енергетика.

Не е съвсем ясно дали е необходимо да се премине към тях. Да, има четири пъти повече торий от уран, но, както отбеляза Naked Science, когато се използват реактори на бързи неутрони, също не е необходимо да се говори за недостиг на уран .

И накрая, малките реактори за Далечния север сега се прехвърлят активно от плаваща платформа на земя: например в Якутия се изгражда чисто наземна RHYTHM - това е „потомъкът“ на KLT-40S. Никой няма да тегли наземния реактор до централата, така че те все пак ще създадат система за презареждане на отработеното гориво и съхранението му в басейна.

На теория подобни проблеми биха могли да бъдат избегнати чрез използване на проекти като BN-GT-50 , тоест реактори с 50 мегавата електрическа мощност, които изобщо не изискват претоварване през всичките 40 години експлоатация. Това се постига благодарение на факта, че такъв реактор работи на бързи неутрони и произвежда енергиен плутоний от уран-238, което позволява да не се добавя ново гориво към него за много дълго време.

Ръководството на Росатом обаче е насочено към най-консервативните - ако е възможно - решения и такъв проект, за разлика от съвременните реактори като BN-GT, трудно може да намери разбиране. Освен това държавната корпорация няма достатъчно мощни вътрешноиндустриални лобисти, което намалява шансовете за реализиране на този проект до около нула, въпреки много сериозните технически и икономически предимства.



Тагове:   гориво,   вечно,


Гласувай:
2



Няма коментари
Търсене

За този блог
Автор: radostinalassa
Категория: Технологии
Прочетен: 13131782
Постинги: 11559
Коментари: 18328
Гласове: 6661
Календар
«  Март, 2024  
ПВСЧПСН
123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Блогрол
1. Децата на дявола - нехора, сатанисти, педофили
2. Страшните истини - духовни, ДНК, синя кръв - евреи, араби, индуси, китайци.
3. Основното генетично различие между трите раси са пръстовите отпечатъци
4. Заземяването лекува възпалителните процеси
5. Мусорна ДНК. Холограма на плода. Педента на ДНК.УЗИ.
6. Душата, нейната генетика, потомците ни.
7. Връзката между българи и шумери
8. Реинкарнацията и генетиката
9. Раждането на тракийската азбука
10. На земята живеят четири вида човек
11. ГЕНЕТИЧНИЯТ АНАЛИЗ В ТЪРСЕНЕ НА ИСТИНАТА ЗА ЕТНИЧЕСКИЯ ПРОИЗХОД НА ДРЕВНИТЕ И НАСТОЯЩИ БЪЛГАРИ
12. Американските бомби с обеднен уран
13. Лицензиран расолог - Вл. Авдеев
14. Енергоновата система на кръвта
15. Руският език не е руски, а български
16. Подслушват ли телефона ви?
17. Българският език - езикът на първите хора!
18. КОВИД - 19 и старите лекари
19. Хидра 1 и Хидра 2 - рак
20. Ябълков оцет - мастер клас
21. Истината за атеросклеротичните плаки и гъбичките
22. Уникален артефакт от Сибир, който принуди учените да преразгледат историята на древния свят
23. Мусорната ДНК се оказва критична за видообразуването
24. Д - р Райън Коул , патоанатом - ваксините са токсини
25. Ето я истината защо Русия нападна Украйна
26. Русия дълго време толерираше лудориите на западните си партньори и беше твърде толерантна към тях -лазерният"Метадрон Орхидея"
27. В България е създадена най - ранната писменост в света https://www.youtube.com/watch?v=q2TRX1vkCFg
28. Без САЩ комунизма нямаше да се роди
29. Болкотерапия чрез молитвена поза
30. Акад. Васил Николов: Носим гени на 8 000 години