воскресенье, 26 июля 2020 г.

Чайникам о ядерных реакторах. Часть 8

   ЧАСТЬ 1ЧАСТЬ 2ЧАСТЬ 3ЧАСТЬ 4ЧАСТЬ 5ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   И главная фишка. Чтобы замкнуть ядерный цикл АЭС- завод по переработке- АЭС потребуются десятилетия. Десятилетия просирания госбабла государственной компанией монополистом. Доктор технических наук, профессор И.Н.Острецов: "«Росатом» активно работает с реакторами-размножителями, по-видимому, забыв предупредить руководство страны, что эта программа не может быть реализована даже к 2030 году, поскольку время удвоения по производству искусственного ядерного топлива плутония-239*, которым сегодня занят «Росатом», составляет не менее 50 лет. И то верно – зачем? За эти 50 лет можно израсходовать ещё много бюджетных миллионов.
   Но самое главное – «Рос­атом» ничего не говорит про аварийность быстрых реакторов..."
   По расчётам специалиста "Атомэнергопроекта" С.В.Коровкина для наработки топлива, необходимого для запуска второго реактора на быстрых нейтронах в первом реакторе требуется срок сто пятьдесят лет. Что там Ходжа Насреддин насчёт шаха и ишака?..
   Ну, и... В шестидесятые- восьмидесятые реакторы на быстрых нейтронах строили не ради гипотетического замкнутого ядерного топливного цикла, а банально для получения оружейного плутония. Потом сперва Горбачёв с Рейганом и Бушем, потом Ельцин с Клинтоном вроде как оружейный арсенал сократили, под переработку высвободившегося плутония в MOX-топливо и завод в Железногорске построили. Теперь вот пытаются куда-нибудь оное впихнуть.
   Во всём мире давно посчитали и решили: дорого и опасно, ну, их на фиг. Но России мир не указ. Также, как Китаю и Индии, где, как у нас актуальна поговорка "Бабы новых нарожают". Они проявляют интерес к этому типу реакторов. Только там-то реально рожают, по полтора миллиарда тех и других.
   Главную фишку, для чего Россия хочет строить быстрые реакторы, я вроде назвал: замкнутый ядерный топливный цикл. Сгорание урана-235 порождает другое топливо- плутоний-239. 
   Но. Дороговизна электроэнергии. Небезопасность. Время удвоения количества топлива- 50- 150 лет. О какой экономике тут вообще идёт речь? Хотя, если учесть, что в России понты превалируют над экономикой, что газопроводы строятся, например, не для того, чтобы получить прибыль от последующей продажи газа, а просто попилить бабло...
                                                        *  *  *
   Ну, а чего делать-то, если запасы углеводородов и урана-235 (в предположении, что атомная энергетика на основе отработанных технологий PWR и CanDU будет продолжать развиваться) на планете ограничены?
   Вопрос в том, вкладываться или не вкладываться в альтернативные технологии. В горбачёвскую эпоху гласности советская Академия наук издавала популярный журнальчик с названием "Энергия". Кстати, ещё до Чернобыля начали. И там рассматривали множество альтернативных источников. Включая уже широко распространённые в Мире Ровных Дорог и Чистых Туалетов солнечные батареи и ветроэлектростанции.
   Распространённость любой технологии определяется вложениями в неё. "Мобильный телефон" инженера Куприяновича из Орла- простая идея радиопередатчика с номеронабирателем. Такие же были у полиции США ещё в двадцатые. В СССР были системы связи "Алтай" и Волемот (вроде так), основанные на этом принципе. Но это не были мобильные телефоны и системы для одновременной связи миллионов пользователей. Чтобы последние появились потребовались годы исследований и многомиллионные вложения компании "Моторола".
   Об автомобильных водородных двигателях с аккумуляторами из гидридов металлов писал журнал "Техника молодёжи" ещё в семидесятые. И только сейчас Тойота готовит выпуск такого автомобиля. Ещё раз: любая технология- вопрос времени и вложений.
   Многие страны мира сегодня отказываются от атомной энергетики вообще. Закрыла все АЭС на своей территории Италия. Собираются это сделать Бельгия, Германия, Испания, Швейцария, Тайвань. Вообще не собираются строить АЭС Австралия, кстати, мировой лидер по запасам урана, Новая Зеландия, Ирландия, Дания, многие другие страны.
   Страны, ранее активно развивавшие атомную энергетику, например, США, Франция, постепенно закрывают старые АЭС, не вводя в действие новых. Доля ядерной энергетики в производстве электроэнергии снизилась с 17,6% в 1996 году до 10,7% в 2015 году. К 2050 году МАГАТЭ прогнозирует снижение до 3%.
   Доля солнечной, ветро-, гидроэнергетики и биомассы в производстве электроэнергии в Германии в 2019 году достигла 47%.
   Чтобы что-то развить, нужно вкладывать деньги. Полагаю, в цивилизованном мире в исследования альтернативных источников вкладываются и частник, и государство при лидирующей роли частника. В России частный инвестор, как класс, почти исчез. С начала нулевых его методично уничтожали.
   Почти все инвестиции в России государственные. Огромные (но сокращающиеся) доходы от добычи углеводородов пилятся по принципу близости к телу. Росатом, являясь наследником созданного Лаврентием Павловичем могучего Минсредмаша, к телу достаточно близок. Поэтому получать государственное бабло на свои безумные проекты, окупить которые невозможно ни в какой перспективе, возможность имеет.
                                           *  *  *
   Ну, а если всё-таки предположить, что в ближайшей перспективе альтернативная энергетика не может удовлетворить все потребности человечества и придётся продолжать использовать ядерную энергию. Где взять уран, если запасы его в виде руды исчерпаемы?

   Оказывается, в морской воде урана столько, что при оценке перспективных потребностей в электроэнергии, хватит на десятки тысяч, называется даже число сто тысяч лет. Отделить химические вещества одно от другого не является сложной технической проблемой, вопрос лишь в цене. Азот и кислород воздуха, например, очень легко отделяются один от другого.
   Работы по получению урана из морской воды ведутся в США, Японии и Китае. Насчёт России у меня информации нет. Вот технология, разрабатываемая Тихоокеанской северо-западной лабораторией и Национальной лабораторией Ок-Ридж.
   Покрытые амидоксимом полиэтиленовые волокна с корабля или платформы на поверхности воды при помощи якорей опущены на дно и закреплены. Амидоксим притягивает и связывает диоксид урана. Волокна выдерживают примерно месяц, потом якорь дистанционно отсоединяют, поднимают волокна и извлекают из них уран.
   Да, это дороже, чем из руды. Но, опять повторяюсь, любая технология в процессе отработки дешевеет. Вспомните, сколько стоили мобильные телефоны в конце девяностых. А сколько будет стоить плутоний, полученный в реакторе на быстрых нейтронах и извлечённый из отработанного топлива на радиохимическом заводе?
   При этом проблемы безопасности не идут ни в какое сравнение. Да, природный уран имеет естественную радиоактивность, но оная несоизмерима с радиоактивностью отработавшего в реакторе топлива. На урановых же рудниках люди работают. При соблюдении мер безопасности это не более вредно, чем на угольных.
   Естественно, для использования в PWR- ВВЭР, технология которых отработана и накоплен большой опыт эксплуатации на сотнях АЭС, потребуется обогащать уран до 3-4%. Ну, так и эта технология давно применяется. В CanDU, кстати, можно использовать и природный уран.
   Да, никуда не денутся проблемы отработанного ядерного топлива, но по-любому такой вариант намного безопаснее быстрых реакторов, а с учётом перспектив отработки технологии и дешевле. В России же всё упирается в лоббизм Росатома, основанное на стремлении пилить доходы от углеводородов, покуда оные есть.

2 комментария:

  1. Грустно. Большие знания - большие печали.

    ОтветитьУдалить
  2. спасибо
    По поводу "машинного времени" в СССР рекомендую цикл статей на сайте ВО
    https://topwar.ru/191630-rozhdenie-sovetskoj-pro-kak-sssr-kopiroval-mikroshemy.html

    ОтветитьУдалить