Чайникам о ядерных реакторах. Часть 8

   ЧАСТЬ 1, ЧАСТЬ 2, ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 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.

Статьи о политике и экономике

Статьи о спорте и здоровье

Статьи о религии

Беллетристика от Razdolbaeff`a

История от Razdolbaeff`a

Чайникам о ядерных реакторах, часть 7

   ЧАСТЬ 1, ЧАСТЬ 2, ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   И в завершение о предмете великой гордости российских вато-патриотов: реакторах на быстрых нейтронах, БН-800 в частности.
   26 апреля 1944 года (ровно за 42 года до Чернобыля) группа участников Манхеттенского проекта провела совещание о возможности мирного использования атомной энергии. Именно на этом совещании Энрико Ферми предложил теоретическую модель реактора, не только производящего энергию, но и вырабатывающего новое топливо в количестве бОльшем, чем начальное. Основано на преобразовании неделящегося изотопа урана-238 в делящийся плутоний-239.
   Перефразируя персонажа одного телевизионного шоу из девяностых: "Я всегда говорил, что лампочку изобрёл Эдисон, а не Ленин", идею бридерного (breeder- производитель, remember деда Щукаря) реактора предложил Ферми, а не Лейпунский.
   В 1946 году запустили первый подобный реактор Клементина с ртутным теплоносителем, вывели его на полную мощность в 1949, а в 1950 году закрыли из-за неполадок. Но уже в 1948 году началась разработка упоминавшегося выше EBR-1 с натриево-калиевым теплоносителем. Именно на этом реакторе впервые в мире была получена электроэнергия.

EBR-1 используется в качестве музея

   Помимо того было наработано некоторое количество плутония. 4 июня 1953 года Комиссия по атомной энергии продекларировала получение плутония в реакторе EBR-1. На этом реакторе была выявлена проблема быстрых реакторов- положительный коэффициент реактивности, что теоретически чревато даже ядерным взрывом.
   На EBR-1 были и аварии, связанные с утечкой теплоносителя, его ремонтировали, но в 1963 году полностью закрыли. Помимо этого в США были построены ещё несколько реакторов на быстрых нейтронах: Лампре, Ферми, SEFOR, EBR-2, несколько других. Последний проработал дольше всех, до 1994 года. От идеи ядерных реакторов на подводных лодках отказались ещё в пятидесятые. SEFOR был первым реактором на MOX (mixed oxide)- топливе, смеси оксидов изотопов урана и плутония.
   В 1969 в США появился Союз обеспокоенных учёных, стали возникать различные антиядерные группы. В 1970 году началось строительство АЭС Клинч Ривер с реактором на быстрых нейтронах электрической мощностью около 300 МВт, финансировалось оно государством, в 1977 году президент Картер прекратил финансирование, строительство остановилось. 
   Причиной были, как и частые аварии на действующих опытных реакторах, так и проблема нераспространения ядерного оружия. Власть в США учитывает мнение общества, и там есть понятие цена человеческой жизни. Поговорка "бабы новых нарожают" у них не канает.
   В 1981 году Рейган вроде как разрешил продолжить сооружение АЭС, но на частные деньги. Таковых не нашлось. На этом программа быстрых реакторов в США закрылась. Сейчас какие-то обсуждения продолжения программы исследований ведутся, но только обсуждения.
                                           *  *  *
   Активно поначалу развивала реакторы на быстрых нейтронах и Франция. Первый опытный реактор с натриевым теплоносителем мощностью 20 МВт был построен в 1959 году, назывался "Рапсодия". Отработал он до 1983 года.
   В 1968 году началось сооружение АЭС "Феникс" с подобным реактором мощностью 250 МВт. Коммерческие задачи перед реактором не ставились, они были тогда и остаются сегодня намного дороже водо-водяных реакторов, естественно, и получаемая энергия. Рассматривался реактор, как опытно-промышленная установка для отработки технологий. 
   В 1973 году реактор был запущен, в следующем году подключён к энергосистеме. Аварий, связанных с утечкой натрия и возгораниями было немало. Общественность об этом знала. Так уж он устроен, это Мир Ровных Дорог и Чистых Туалетов, что там нельзя скрывать информацию, ограничивать свободу СМИ.

АЭС Суперфеникс

   В 1974 году Франция совместно с ФРГ и Италией создала консорциум NERSA для создания двух реакторов- размножителей- во Франции и ФРГ. Фактически строить стали только во Франции, АЭС Суперфеникс электрической мощностью 1200 МВт.
   Французская власть хотела строить реакторы на быстрых нейтронах скорее и много, прогнозировали, что к 2000 году в мире будет 540 быстрых реакторов, из них 20 во Франции. Однако, было много голосов против. Ещё в 1974 году физики из университета в Лионе обратили внимание на серьёзные риски этой технологии. В 1975 году было опубликовано обращение 400 научных работников против программы развития быстрых реакторов.
   В оппозиции проекту были муниципальные власти многих регионов Франции, протесты принимали открытые формы. Летом 1976 года на строительную площадку проникли двадцать тысяч демонстрантов, протестовавших против строительства. В 1977 году случились столкновения пятидесятитысячной демонстрации с полицией. Один человек погиб, двое были покалечены.
   Но строительство продолжалось. В 1982 году здание АЭС было обстреляно с противоположного берега Роны из противотанкового гранатомёта советского производства. Тем не менее АЭС была запущена в январе 1986 года, а тремя месяцами спустя случилась Чернобыльская катастрофа.
   В процессе эксплуатации случались частые аварии. Пришедшие в правительство Франции "зелёные" настаивали на закрытии АЭС, что и было сделано в 1998 году.
   Были АЭС на с реакторами на быстрых нейтронах и в Германии, и в Японии. Везде уже закрыли. Кроме России. До запуска БН-800 был один блок Белоярской АЭС, сейчас два. "Бабы новых нарожают". (С)
                                           *  *  *
   В СССР самым распространённым информационным агентством было БэБээС- "баба бабе сказала". В открытых источниках ничего не публиковалось, но конструкторы и эксплуатационщики АЭС, встречаясь друг с другом, не могли не поделиться инфой о случавшихся "нештатных ситуациях", как это было принято называть.
   Многое, о чём написали при Горбачёве и в девяностые, от этого агентства я и узнавал в те годы. Выгоревший кабельный коридор на Армянской АЭС, спустя несколько месяцев после пожара, видел сам.
   Авария в Чернобыле случилась в ночь с 25 на 26 апреля, "Правда" написала небольшую заметочку 29 апреля, и лишь в мае, когда началась вынужденная эвакуация, а народ сам ломанулся с Киевщины, кто куда может, публикации стали массовыми, подключился и телевизор. Жители планеты Земля с самого 26 апреля смотрели этот пожар онлайн с американского спутника, висевшего над АЭС на геостационарной орбите.
   Так вот, про утечки натрия и облучение персонала на БН-600 информация по агентству тоже проходила. Всё, как везде. И у них там было, и у нас. Только у них решили с этим не связываться, поберечь население, а тут всем насрать. У тех, кто рубит на этом бабло, недвижимость в безопасном цивилизованном мире давно куплена.
   Сегодня Россия закрыла проект строительства демократического общества и либеральной рыночной экономики, который, имхо, был вполне успешным, ибо сотни сортов всего, чего имеем сегодня на прилавках магазинов (а о чём ином нам мечталось в советскую эпоху?) мы получили, благодаря реформам девяностых плюс поднявшимся ценам на нефть.
   То есть, построенная экономическая модель, основанная на частном интересе, покуда отчасти существует, только этот квазичастный интерес зиждется на лояльности власти и регулярному заносу бабла, кому надо. А вот со свободой слова с карикатурами и смешной куклой первого лица государства в телевизоре покончено ещё в нулевом после крошки Цахеса. Если мы что-то знаем, только, благодаря Интернету. Сейчас, в середине июля 2020 года, происходят массовые демонстрации и митинги в Хабаровске, информации в телевизоре же ноль.

Реактор БН-800

   Так и с аварийностью на объектах Росатома, являющегося наследником Минсредмаша. В начале восемнадцатого года плановая остановка блока БН-800 растянулась на три месяца, причины никому не объяснялись. Обычно планово-предупредительный ремонт, сопровождающий перегрузку топлива, имеет чётко установленные сроки. Очевидно что-то пошло не так, но нам об этом никто сообщать не собирается.
   В чём причина, что Россия, как это сделал весь цивилизованный мир, не хочет отказываться от дорогой и небезопасной технологии реакторов на быстрых нейтронах? Стоимость строительства и эксплуатации намного выше всё-таки уже отработанной технологии PWR- ВВЭР. Есть информация, что после запуска четвёртого блока Белоярской АЭС, стоимость электроэнергии для промышленных потребителей этого региона значительно выросла.
   Имхо, главная фишка, как и всего прочего в России- распил бабла, получаемого от добычи углеводородов. Экономика страны ведь незатейлива. Нефть с газом текут из страны, обратно текут доллары, которые наверху делят по принципу близости к телу. Кто ближе, тому и больше. А руководивший одиннадцать лет Росатомом Кириенко как раз близок.
   Опять же имхо, если бы они попросту 3,14##или бабло, ничего не делая, на качество жизни населения это влияло бы куда меньше. Однако, по какой-то причине просто с3,14##ить им западлО, поэтому они строят на миллиарды долларов газопроводы, по которым никогда не потечёт газ (Южный поток) или потечёт, но никогда в истории не отобьёт бабло, вложенное в его строительство (Сила Сибири).
   С газопроводами понятно, их строят фирмы Ротенберга и Тимченко. Полагаю, нечто подобное и с Росатомом. Ведомство вешает малосведущему в чём бы то ни было, тем более технических вопросах, лидеру государства лапшу про невиданные перспективы быстрых реакторов, как-то не акцентируясь, что весь мир тему уже закрыл.
   Ну, и как же без понтов? Весь мир не делает (уже не делает!), а мы будем делать и говорить, что у нас ### длиннее мы крутые, а они нет. И рассказывать из телевизора быдлу, насколько мы круче их, потому что быстрые реакторы делаем.
                                           *  *  *
   Выше написал, что идея Ферми и Сцилларда заключалась в возможности практически неограниченного воспроизводства делящегося ядерного вещества в зонах воспроизводства бридерных реакторов на быстрых нейтронах. Активная зона таких реакторов содержит высокообогащённое топливо (уран-235, но теоретически и плутоний в виде MOX (мульттоксидного) топлива). Окружена активная зона зоной воспроизводства из природного или обеднённого урана, преимущественно, изотоп уран-238. Быстрый нейтрон, попадая в ядро этого урана, вызывает его превращение в плутоний-239, являющийся делящимся веществом.
   Когда на "сгоревшее" ядро урана-235 появляется одно новое ядро плутония-239, коэффициент воспроизводства равен единице. А может быть и больше. Поскольку урана-238 в природе больше, чем урана-235 примерно в сто раз, теоретически во столько же раз больше и потенциального топлива. Ещё раз: в теории.
   Сторонники строительства быстрых реакторов исходят из предположения исчерпаемости энергетических ресурсов планеты, то есть, углеводородов и урана, добываемого традиционными методами из урановой руды. Оценить потенциал альтернативных источников, в частности, возобновляемых трудно, хотя, опять же в теории, он безграничен. И вопрос цены такой энергии.
   Но ведь электроэнергия от реакторов на быстрых нейтронах сегодня в разы дороже в сравнении с оной от АЭС с PWR- ВВЭР. А сюда ещё не включена стоимость радиохимического завода по выделению плутония, который надо будет построить рядом с такой АЭС. И стоимость переработки оного. И потенциальная опасность засранности окружающих территорий радиоактивными отходами.

Железногорск

   БН-600 и БН-800 под Е-бургом сегодня работают, БН-1200 вроде как строят. А на зачем? Где завод по переработке плутония? А под Красноярском. Железногорск, он же Красноярск-26. Завод в горном подземелье. Спецы из ведомства Лаврентия Павловича планировали, что работники и жить будут там же под землёй, как подземные рудокопы из сказки Волкова (сдаётся, про Урфина Джюса и рудокопов он уже сам, без Баума сочинил), но добрый дедушка Сталин пожалел их и велел построить город сверху. Это из баек советской эпохи.
   Причём завод этот построен для переработки плутония из высвободившихся в результате сокращения боеголовок в MOX-топливо. Выходит, с Урала будут на Енисей возить радиоактивные отходы с быстрых реакторов, потом выделенный плутоний в составе MOX-топлива обратно. Покуда не построят такой же завод рядом с АЭС. Радиоактивные остатки куда-нибудь зарывать, как водится. Всё это жутко дорого и потенциально опасно, основывается на предположении, что альтернативы нет.
   Насчёт радиоактивных отходов использованного MOX- топлива, в нём концентрация радиоактивных плутония-241 и америция-241 в три раза выше, чем в отходах обычного уранового топлива, что дополнительно усложняет его транспортировку и хранение.
   Часть активной зоны БН-800 сейчас загружена MOX-топливом, для чего пришлось вносить конструктивные доработки в уже строящийся реактор. Неясно, как поведёт себя это топливо в реакторах ВВЭР, куда его тоже собираются запихивать. Это топливо с совсем иными ядерно-физическими свойствами. Ясно, что придётся пересчитывать активную зону. Надеюсь, с машинным временем в нашу эпоху дело обстоит не как в семидесятые- восьмидесятые, см. выше.
   Про проблемы с топливными кассетами Вестингауз в украинских реакторах ВВЭР-1000 российские патриоты пИсали кипятком от радости. Хотя всё утряслось. В принципе ничего аномального. Зона была рассчитана на кассеты российского производства, при переходе проблемы и возникли. Попробуй сейчас в американские реакторы вставлять российское топливо, будет то же самое.
   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?..
   ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

Чайникам о ядерных реакторах. Часть 6

   ЧАСТЬ 1, ЧАСТЬ 2, ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   Ладно, это очередной "дикий крендель", чтобы сказать пресловутое "так вот" и перейти к РБМК. В общем, США и Франция достаточно быстро вводили в строй АЭС с реакторами PWR, у СССР те же реакторы под названием ВВЭР так быстро не получались, причину назвал.
   Поэтому решили строить уран-графитовые. Те самые, которые изначально были предназначены для наработки оружейного плутония, потом сделали малюсенькую Первую (см.выше) АЭС на 5 МВт и два блока АМБ (атом мирный большой) 100 и 200 МВт на Белоярской АЭС.
   Американцы изначально отказались от идеи строить такие реакторы для энергетических нужд, англичане и в меньшей степени французы построили (и те, и другие потом их закрыли), но не с водяным, а газовым охлаждением, что принципиально, ибо в последних отсутствует паровой коэффициент реактивности, связанный с пузырьками пара в воде. Коэффициент может быть положительным и отрицательным. В первом случае ведёт к росту мощности, что чревато. Проявление положительного парового коэффициента реактивности имело место и в PWR Three Mile Island в 1979 году, и в Чернобыле.
                                             *  *  *
   Подробнее и популярно, как помню. При делении ядра урана-235 помимо двух осколков возникает в среднем 2,5 свободных быстрых нейтрона, в плутонии-239- 2,8. Если это цельный кусок металла, обладающий критической массой, то вылетевшие из ядра 2,5 нейтрона тут же делят ближайшее ядро, вылетают ещё 2,5. Происходит неуправляемая цепная реакция- ядерный взрыв.
   Самоподдерживающаяся управляемая цепная реакция, именно она и нужная для получения энергии, предполагает число нейтронов, участвующих в делении ядер урана равным числу вылетевших. Коэффициент реактивности единица. Для этого лишние полтора нейтрона съедают специально введённым в активную зону поглотителем. Управление реактором заключается в поддержании этой единицы.
   Если мощность реактора реактора надо поднять, поглотитель чуть-чуть выводят, коэффициент становится несколько больше 1, затем стабилизируется на новой мощности. При кипении воды в реакторе образуются паровые пустоты, в результате чего коэффициент реактивности может меняться. Если он положительный, то есть растёт, происходит всплеск ядерной реакции, возможен перегрев тепловыделяющих сборок, их плавление, как на Three Mile Island, паровой взрыв, как в Чернобыле.
                                         *  *  *
   Ещё отвлекусь. Было и другое возможное направление развития реакторостроения в СССР. Институтом теоретической и экспериментальной физики им.А.И.Алиханова был разработан технический проект корпусно-канального тяжеловодного реактора с газовым охлаждением. То есть, корпус заполнен тяжёлой водой- замедлителем, а расположенные в каналах топливные сборки охлаждаются углекислым газом.
   Одна из фишек тяжеловодных реакторов, о чём выше писал, возможность использования необогащённого природного урана. И. Этот тип реактора имел отрицательный температурный коэффициент реактивности. А парового он был лишён, поскольку в качестве теплоносителя использовался газ.
   В 1957 году чехословацкое правительство попросило у СССР помощи в строительстве атомных электростанций. Попросить на Западе им бы никто не позволил. Урановые рудники близ города Яхимово в Чехии нашли ещё специалисты Лаврентия Павловича в конце 1945 года. Потом и в других местах. Вскоре создали Чехословацко-советское урановое предприятие. 
   Где-то на нём после 1968 года трудился грузчиком олимпийский чемпион Лондона и Хельсинки, первый человек, выбежавший из 29 минут на "десятке", единственный человек, выигравший "пятёрку", "десятку" и марафон на одной олимпиаде, экс-полковник чехословацкой армии Эмиль Затопек...
   По договору, подписанному при ещё "капиталистическом" президенте Бенеше 90% руды за символическую плату шли в СССР, остальное могли использовать сами чехи. Говорят (всего лишь говорят), за эти условия СССР пообещал вернуть от Польши оттяпанную теми по Мюнхенскому договору 1938 года Тешинскую область. В 1958 году реально вернули.
   Дело было ещё при Курчатове, когда в науке, как пишут, не было монополизма. Чехам предложили разработки уран-графитового и водо-водяного реакторов на обогащённом уране от ИАЭ (научного руководителя) и тяжеловодного от института Алиханова на природном. Чехи выбрали второй. Разработкой конструкции оборудования и его изготовлением занимались уже сами чехи, преимущественно, на заводе Шкода, сейчас SKODA JS a.s., где во второй половине восьмидесятых доводилось бывать мне.
   Логика чехов понятна, уран у них был, оборудования для обогащения нет. Причём, учитывая высокий уровень машиностроения Чехословакии, они надеялись, освоив производство этого типа реактора, выйти потом на внешний рынок.

Реактор KS-150

   События Пражской весны отсрочили запуск АЭС А-1 с тяжеловодным реактором (KS-150 или HWGCR) в Богунице (теперь это Словакия). Запустили электростанцию в 1972 году. Подробнее в мемуарах автора физических расчётов этого реактора Б.И.Иоффе.
   К этому времени в СССР окончательно были приняты, как основные, типы реакторов ВВЭР и РБМК, где научным руководителем был ИАЭ. Даже статью Иоффе в журнале "Атомная энергия" про реактор А-1 долго не хотели публиковать. Данное направление было похоронено.
   Чехам также навязали реакторы ВВЭР, на них переключилась и "Шкода", освоившая производство реакторов ВВЭР-440 (все четыре блока в Венгрии на АЭС Пакш изготовлены "Шкодой") и ВВЭР-1000.
   Вот точка зрения Б.И.Иоффе из упомянутых мемуаров:

                                         *  *  *
   Проект реактора для АЭС электрической мощностью 1000 МВт, позже названного РБМК, под индексом Э-7 (сведения из открытых источников) был разработан в руководимом Н.А.Доллежалем НИКИЭТе при научном руководстве ИАЭ. В 1965 году его обсуждали на Учёном совете Минсредмаша. Противники проекта, считавшие, что надо, как американцы и французы делать упор на водо-водяные реакторы, тоже были.
   Главным тезисом сторонников РБМК была необходимость увеличения энергетических мощностей страны. Тогда всё мерили валовым производством. Если по чугуну и стали (не учитывая ассортимент) в миллионах тонн уже почти догоняли США, а в восьмидесятые вроде как даже догнали, то по выработке электроэнергии отставание было значительное, даже в восьмидесятые в два раза.
   Отвлекусь. При Горбачёве прочитал, что в середине восьмидесятых потребление электроэнергии в домохозяйствах (домах, квартирах) США на душу населения превышало оное в СССР более, чем в десять раз. То есть, разница в оснащённости бытовой техникой...
   Да. Так, мол, в стране не хватает энергетических мощностей, делать много корпусов ВВЭР в год не позволяют технологические возможности, а оборудование РБМК можно делать на обычных машиностроительных предприятиях. Это и был главный довод, почему их стали производить. Ну, и потенциальную возможность наработки плутония учитывали.
   Первый блок АЭС с реактором РБМК был запущен на Ленинградской АЭС в 1973 году. За две недели до оного скончался от рака человек, выполнявший расчёты данного типа реакторов от ИАЭ- С.М.Фейнберг, правая рука Курчатова в по проведению физических расчётов, по непонятной причине так и не ставший академиком.
   По мнению другого специалиста ИАЭ, причастного к физическим расчётам РБМК- А.Н.Румянцева, после смерти Фейнберга что-то пошло не так. Хотя случившееся в 1986 году- изначальный порок РБМК. На Западе от подобных реакторов отказались в самом начале ядерных программ, мнение физика Б.И.Иоффе о влиянии парового коэффициента реактивности выше приведено.

РБМК

   Из написанного Румянцевым следует, что конструктивный параметр, приведший к аварии на ЧАЭС, был заложен в конструкцию сознательно. Расчёты показывали, что при шаге графитовой кладки 20 и 30 см паровой коэффициент реактивности (см.выше) всегда отрицателен. Но при этом глубина выгорания топлива, а также наработки плутония ниже, чем при шаге 25 см, при котором этот коэффициент становится положительным.
   Въезжаете? Шаг меньше и шаг больше дают более высокий уровень безопасности, но снижают экономические показатели и гипотетическую наработку плутония. РБМК во втором качестве тоже рассматривался. Пренебрегли безопасностью, выбрав экономические показатели. Разумеется, предполагали, что система управления сумеет погасить возможные локальные всплески мощности.
   Из мемуаров Румянцева известно, что огромной проблемой даже такой организации, как ИАЭ, была нехватка машинного времени. Для тех, кто тогда жил и работал сие не новость, в СССР было дефицитом всё: от пива, колбасы и гондонов до подшипников качения (применение коих в изделии следовало согласовывать во ВНИИПП) и машинного времени.
   В 1984 году (за полтора года до Чернобыля) на партхозактиве (можно не буду объяснять?) ИАЭ обсуждали программу развития вычислительной базы института на перспективу 15- 20 лет. Помимо и вместо трёхэтажных ЭВМ на Западе уже появились персональные компьютеры. Посмотрите их кино начала восьмидесятых- в каждом полицейском участке. 
   Доклад делал Румянцев. Цитирую: "При представлении программы было подчеркнуто, что недостаток вычислительных мощностей не позволяет в необходимой мере анализировать безопасность принимаемых проектных решений по АЭС, и что наиболее вероятным кандидатом на тяжелую аварию являются новейшие блоки РБМК со всеми внедренными в них усовершенствованиями".
   До 1973 года Румянцевым с коллегами был выполнен большой объём расчётов РБМК, определены потенциальные аварийные ситуации. Например, установлено, что при работе реактора на малых мощностях 1-5% (именно то, что в Чернобыле) при подъёме мощности температура воды уже на входе в реактор близка к кипению. Вот она там в 1986 году и вскипела, создав положительный паровой коэффициент реактивности и неконтролируемый скачок мощности.
   В конце 1974 года Румянцев был переведён на работу в МАГАТЭ, свои тетради с результатами расчётов сдал в Первый отдел, просил сохранить. При возвращении обнаружил, что они уничтожены. Результаты расчётов потенциальных аварий пропали.
   В ноябре 1975 года на первом блоке Ленинградской АЭС произошла авария, частично смоделировавшая Чернобыль, гуглите, написано. Сходство ситуации в том, что после падения мощности её снова пытались поднять в условиях йодной ямы. Было разрушено несколько топливных сборок. Авария, подобная Чернобыльской, не произошла по причине более свежего топлива в реакторе, отсутствия вскипания пара в каналах.
   Но радиационный выброс состоялся. Упало на Сосновый Бор, Ленинград, на финнов. Финны обращались в советское правительство, им там чего-то наврали. Многие сотрудники АЭС, участвовавшие в дезактивации помещений, получили большие дозы. Аварии был присвоен четвёртый класс, см.выше. Но мы, жители Ленинграда, про неё тогда вообще ничего не слышали.
   Кстати, аварии с расплавлением каналов и выбросом радиации были и на других АЭС с РБМК, в частности, в том же Чернобыле в 1984 году. Информация об этом в СССР секретилась. Полагаю, сейчас в России ничуть не лучше. Даже не то чтобы полагаю, а от специалистов фирмы, производящей дозиметрические приборы, знаю, сколь они востребованы именно по этой причине.
   Опять же по Румянцеву после этой аварии в конструкцию РБМК были внесены изменения, просчитанные в его пропавших тетрадях. Отчасти эти изменения и привели к ухудшению ситуации на ЧАЭС в сравнении с ЛАЭС.
   Цитаты из Румянцева:

   РБМК были установлены на Ленинградской, Курской, Смоленской, Чернобыльской и Игналинской (Литва) АЭС. Литва и Украина свои станции с РБМК закрыли. В России работают. "Бабы новых нарожают" (С)
   А начиналось с заверений предшественника Росатома- Минсредмаша, будто РБМК настолько безопасны, что их можно строить хоть на Красной площади. Сейчас Росатом рассказывает то же про реакторы на быстрых нейтронах, от строительства которых отказались во всём мире.
                                             *  *  *
   И в завершение о предмете великой гордости российских вато-патриотов: реакторах на быстрых нейтронах, БН-800 в частности.
   ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

Чайникам о ядерных реакторах. Часть 5

   ЧАСТЬ 1, ЧАСТЬ 2, ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   So... Я к тому, что как только "Вестингауз" начал разрабатывать реакторы PWR для подводных лодок и чуть позже для энергетических целей, тут же этим занялись и в СССР. Необязательно разведка. В США намного больше публичности. Это только Манхеттенский проект секретили, война всё же шла. Напомню, о чём выше. Индия, Пакистан, КНДР атомные бомбы сумели разработать на основе общедоступной информации.
   Так, кстати, и в космосе. США анонсировали запуск, как первого исследовательского (а не просто бибикающего) спутника, позже полёт человека в космос. Полёты бибикающего шарика и Гагарина имели цель исключительно опередить их. О полёте Гагарина сообщили после его успешного приземления на парашюте. Разбейся он, никто бы никогда не узнал этой фамилии. Американцы же транслировали онлайн по телевизору многие запуски в космос, включая "Аполлон-11" на Луну, а также взрыв "Челленджера" в 1986 году.
   Это к тому, что информацию о направлениях американских разработок в СССР вполне могли получать из открытых источников. ОКБ "Гидропресс" было создано в 1946 году с целью разработки теплообменного паро-водяного оборудования для строящихся комбинатов по наработке оружейного плутония. В 1955 году КБ поручили разработку отечественной конструкции PWR, получившей название ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор).
   Прототипом были, конечно же, уже разрабатывавшиеся реакторы Вестингауз. Главный элемент такого реактора- корпус, внутри которого течёт вода под высоким давлением, являющаяся одновременно замедлителем и теплоносителем (поэтому название водо-водяной). Активной зоны с твэлами касаться не буду.
   Для судовых реакторов изготовление корпуса не является технологической проблемой, его диаметр не более полутора метров, поэтому берётся цельная поковка и из неё тупо выгрызают внутренности (это я за СССР- Россию, "мы за ценой не постоим" (С)). В энергетических реакторах диаметр корпуса может превышать четыре метра. Ниже представлен общий вид реакторов советских реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.

   У корпуса ВВЭР-440 внешний диаметр 3840, ВВЭР-1000- 4535. Американцы, за ними и прочие не парились, обечайки корпуса изготавливали из толстого листа путём вальцевания с продольным сварным швом. В СССР пошли иным путём. То ли листа соответствующего не было, то ли вальцевать не умели. Ещё объясняли, что в целях надёжности не хотели делать продольный шов. Я в последнем сомневаюсь, ибо СССР надёжность и безопасность е#ла куда меньше, чем западников.

PWR

   В общем, сперва делали огромную отливку, её ковали и в поковке протыкали дырку, которую затем раскатывали изнутри до обечайки диаметром в четыре с половиной метра.
   Ещё отличие американских и французских PWR от советских ВВЭР заключалось в числе рядов патрубков. Как видно на рисунках, у советских реакторов два ряда. Через нижний вода поступает, опускается по зазору между корпусом и корзиной активной зоны, поднимаясь через неё вверх, нагревается, через верхний ряд выходит из реактора. У них же ряд патрубков, как видно на картинке слева, один. Разделение потока на входящий и выходящий организовано иначе.
   США и Франции удалось быстро создать промышленность по созданию таких корпусных реакторов, к середине восьмидесятых они намного опережали СССР по числу построенных станций. Почти все АЭС в этих странах были введены в действие с конца шестидесятых до начала девяностых, потом строительство практически прекратилось. По вполне понятной причине, о которой я выше писал: цена человеческой жизни, на которую в Мире Ровных Дорог и Чистых Туалетов не насрать.
   Сейчас в США числятся 95 действующих реакторов, дающих около 20% вырабатываемой электроэнергии. Во Франции 58 реакторов и более 70%.
   В СССР первыми ВВЭР были блоки 1 и 2 Нововоронежской АЭС электрической мощностью 210 и 365 МВт (ВВЭР-210 и ВВЭР-365), третий и четвёртый блоки стали первыми серийными реакторами ВВЭР-440. Годы ввода: 1964, 1969, 1971 и 1972, соответственно. Как выше писал, первый "миллионник", то есть, ВВЭР-1000 ввели на пятом блоке в 1980 году.
   Блоки с ВВЭР-440 были потом построены в СССР на Кольской, Армянской и Ровенской (Украина) АЭС, в ГДР, Словакии, Болгарии, Венгрии, Финляндии. АЭС Ловииса в Финляндии изначально строилась с прочной железобетонной оболочкой по требованию финнов, поэтому тут вопросов нет.
   Германия закрыла АЭС Грайфсвальд сразу после объединения из-за несоответствия требованиям безопасности. Болгария сделала то же, выполняя требование вступления в Евросоюз. Словакия закрыла два блока из четырёх, Венгрия вообще ничего не закрыла. Объяснить сие не могу, ибо защитных оболочек на этих АЭС тоже нет. Разумеется, ни Армения, ни Украина, ни Россия блоки ВВЭР-440 не закрыли. Хотя Армения пыталась, но им больше неоткуда взять электроэнергию.

Автор около Запорожской АЭС, 1987 г.

   Все блоки ВВЭР-1000 строились с оболочкой, поэтому требований закрыть их никто не выдвигал. БОльшее число реакторов ВВЭР-1000 СССР построил в Украине на Южно-Украинской, Запорожской, Хмельницкой и Ровенской АЭС. В России кроме Нововоронежской на Калининской и Балаковской. В 2001 году пустили первый блок Ростовской АЭС.
                                            *  *  *
   На начало семидесятых в Великобритании было 27 блоков АЭС (они их потом постепенно закрыли), в США- 24, СССР- семь. В 1985 году США сохранили лидерство, на второе место вышла Франция. Их атомная энергетика базировалась на PWR. Этим странам удалось наладить производство достаточного количества корпусов, требующих специализированного производства.
   В СССР посчитали, что Ижо#ский завод, где трудился автор, как бы он не тужился, больше пяти корпусов в год делать не сможет. Его не для этого строили. Расположение цехов, железнодорожных путей, всё не соответствовало технологическому циклу производства больших корпусов.
   Кстати. Первый корпус миллионника для НВАЭС завод сбацал в 1977 году к шестидесятилетию ВОСР. Я тогда только-только закончил институт и приступил к работе в отделе приводов СУЗ конструкторского бюро. Накануне праздничной даты программа "И это всё о нём" "Время" показала сюжет, как из ворот цеха, тогда носившего номер 122, а после переименованного в 16, выезжает на железнодорожной платформе корпус. Со словами: "Принимай, Родина, трудовой подарок".
   Потом закатили обратно в цех. Ибо для транспортировки его на платформе требовалось, чтобы радиусы поворота путей были не менее 150 метров. А на заводе доходило до 90. После этого немалая часть работников завода, включая автора, занималась перекладкой железнодорожных путей.
   Сейчас не вспомнить точно, но вряд ли Ижо#ский завод когда делал больше двух корпусов в год. Поэтому в семидесятые было принято решение о строительстве Атоммаша в Волгодонске. 
   Кстати, заводы, подобные Атоммашу, построили во всех странах мира, развивавших атомную энергетику. Для изготовления корпусов и прочего оборудования PWR требовались специализированные производства. Но в СССР строительство такого завода началось с запозданием лет на десять по причине РБМК, см.ниже. Первоначально Атоммаш планировался на том месте, где построили КамАЗ.
   Разумеется, как водится в плановой экономике, думали не той частью тела, которой едят, а той, которой сидят. Во-первых, возникли серьёзные проблемы с фундаментом на песчаных почвах, пришлось укреплять.
   Во-вторых, кадры. И рабочие, и инженерные. Обработка деталей и узлов большого диаметра на уникальных станках высокого профессионализма требует. С инженерными кадрами аналогично. При Сталине бы автора посадили в Волгодонске в шарашку и заставили работать, шантажируя благополучием семьи. При Брежневе тема уже не канала.
   Предлагали и мне ехать туда на смотрины аж на должность главного конструктора, когда я был ещё конструктором первой категории. Предыдущий главный, руководитель группы Валера Ю. (бывший муж Наташки Ю., с которой я работал в отделе приводов СУЗ) из нашего же КБ, ушёл в запой и пропал. Как мне пояснил наш главный заводской кадровик, главным по причине малолетства меня бы не поставили, а вот начальником отдела запросто. 
   Но мне ленинградская прописка была дороже высокой должности в донских степях. Хотя не только это. Я интроверт, мизантроп и вообще внесистемный человек. В системе, именуемой "вертикаль власти" моё место может быть в самом низу, а не в середине или наверху. Трудно объяснить, но если вы посмотрите на качающийся маятник, то максимальная степень свободы в нижней части. А для меня высшая ценность- свобода.
                                           *  *  *
   Ладно, это очередной "дикий крендель", чтобы сказать пресловутое "так вот" и перейти к РБМК. В общем, США и Франция достаточно быстро вводили в строй АЭС с реакторами PWR, у СССР те же реакторы под названием ВВЭР так быстро не получались, причину назвал.
   ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

Чайникам о ядерных реакторах. Часть 4

   ЧАСТЬ 1, ЧАСТЬ 2, ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   В качестве комментария последней фразы. Хотелось бы написать о своём участии в работах по приводам СУЗ для ВВЭР-1000 подробнее, но времени мало, я работающий пенсионер, а так эта история интересна может быть только узкому кругу специалистов. Поэтому вкратце изложу здесь.

Привод ШЭМ

   В общем так. Первые два ВВЭР-1000 были пущены на Нововоронежской АЭС в 1980 году и Южно-Украинской в 1982 году. Это физический пуск, энергетический позже. На первом из реакторов был привод СУЗ (системы управления и защиты) с линейным шаговым двигателем (звался ЛШП), на втором ухудшенная (имхо) копия привода уже упомянутого Вестингауза с тремя магнитами и двумя захватами. Этот носил название шаговый электромагнитный (ШЭМ).
   Я приступил к работе в отделе приводов СУЗ молодым специалистом в сентябре 1977 года, как раз в производстве шла партия ЛШП (109 штук) для пятого блока Нововоронежской АЭС с ВВЭР-1000. И шла плохо. Обычная картина, опытный образец успешно проходит испытания, начинается серия, и тут вмешивается распределение Гаусса...
   Подольским ОКБ "Гидропресс" был предложен привод ШЭМ, до того был их же вариант плунжерного привода, где катушки с электромагнитами таскали снаружи чехла посредством цепного привода. Оный уступил на сравнительных испытаниях ЛШП. Теперь встал выбор между ЛШП и ШЭМом для серийного реактора ВВЭР-1000, начинавшегося первым блоком Южно-Украинской АЭС.

ОКБ "Гидропресс", 1978 год

   Были назначены сравнительные испытания, создана межведомственная комиссия, в работе которой мне довелось поучаствовать на испытаниях ШЭМа в подольском "Гидропрессе". На испытаниях опытного образца всё шло далеко не блестяще, но партию ЛШП тоже доводили до работоспособного состояния с огромным трудом.
   А первый блок Южно-Украинской уже строился, при том, что тип привода СУЗ не был выбран. Оный же определяет конструкцию верхнего блока реактора, который над крышкой, и внутрикорпусных устройств.
   Во всём мире есть продавец и покупатель. Последний выбирает из имеющихся вариантов. Как мы с вами картошку в супермаркете из пяти- восьми предложенных сортов. Может, где больше, в ближайшем к моему дому примерно столько. В СССР, напомню, картошка была одного сорта- гнилая по десять копеек. При позднем Брежневе, правда, появилась не гнилая, кубинская или голландская. По пятьдесят копеек...
   Так то рыночная экономика. А в СССР была плановая. По аналогии с рынком покупателем должно было выступать Минэнерго (Минатомэнерго появилось при Горбачёве), проектная организация ОКБ "Гидропресс" относилась к Минсредмашу, возглавлявшемуся лихим будённовцем Е.П.Славским, награждённым лично Семёном Михайловичем (согласно последним лингвофрическим исследованиям являвшимся потомком Будды) именной шашкой. Мне как-то возразили, что человек, чьего папу звали Файвель (Павел... что-то такое вспоминается будто Савл тоже Павел), не мог служить в Первой Конной. А Исаак Бабель где служил?..
   Завод-изготовитель, где трудился в конструкторском бюро автор этих строк, относился к Минэнергомашу, располагавшемуся сперва над кафе "Валдай" на тогдашнем проспекте Калинина, а после в Нижнекисловском переулке неподалёку от ресторана "Прага" и роддома имени Грауэрмана, откуда сержант Варя Синичкина в финале фильма "Место встречи изменить нельзя" выносит младенца.
   И кто тут продавец, кто покупатель, если хозяин у всех один- Политбюро ЦК КПСС? Когда-то давно был Сталин, в нынешней России ученик Л.И.Усвяцова. Поэтому выбрать тип привода для реактора мог исключительно хозяин- глава Политбюро. Правда, сам Брежнев этого делать не стал, поручил чудесно спасшемуся царевичу Алексею, ставшему советским премьером Косыгиным. Тот в свою очередь перепоручил заместителю с фамилией Новиков. Таковых у него было два: Игнатий Трофимович и Владимир Николаевич.
   Не помню точно, но предположу, что выбором типа привода СУЗ для ВВЭР-1000 занимался второй. Первый больше по строительной части, а в то время вообще занимался подготовкой Олимпиады. Второй же как раз имел отношение к оборонке, то есть, курировал Минсредмаш. Вот под его руководством летом 1979 года собрался "великий народный хурал", как выразился присутствовавший там и выступавший с отрицательной оценкой привода ШЭМ мой начальник.

   Тем не менее, выбран в качестве серийного привода для ВВЭР-1000 был именно ШЭМ, правда, изготовление первой партии для Южно-Украинской АЭС на себя взяло опытное производство ОКБ "Гидропресс". Возможно, это и определило выбор. В плановой экономике от лишней работы обычно старались избавиться.
   Несмотря на, проблемы при пуске первого блока ЮУАЭС имели место. Я при физическом пуске там присутствовал, помню, научный руководитель от ИАЭ говорил, что, когда из 49 кластеров (сборок с поглотителем) в режиме аварийной защиты не падают 2-3, у него волосы дыбом встают. На лысой голове.

Город Южно-Украинск, вид со стороны
Южного Буга, восьмидесятые

Впоследствии число регулирующих сборок увеличили до 61.
   То был морозный даже на юге Украины декабрь восемьдесят второго, ГАЗ-469 ("козёл") главного инженера станции стоял у входа с постоянно заведённым мотором...
   В общем, доводы, определившие выбор в пользу ШЭМа, мне неизвестны, проблемы были у обоих типов, позже возник ещё чешский ("Шкода") вариант привода для ВВЭР-1000, в основе имевший тот же принцип "Вестингауза", даже более близкий к нему. После Чернобыля делалась попытка разработки для ВВЭР-1000 привода типа "шестерня- рейка". Именно такие приводы на реакторах ВВЭР-440, судовых реакторах, реакторах на быстрых нейтронах. 

Модификация ШЭМ-3

   Но и по сей день на ВВЭР-1000 и какие там на его основе модификации те же ШЭМы. Изготовлением занимается то же ОКБ "Гидропресс". Чего там поменялось внутри ШЭМ-3 мне неведомо, снаружи абсолютно ничего. Разве что датчик положения раньше назывался ЛД-2.
   Доводы в пользу ШЭМа, определившие выбор, сделанный Советом министров СССР, мне неведомы, зато помню фразу одного из авторов изобретения по авторскому свидетельству СССР № 435717 от 25 февраля 1972 года (я ещё на первом курсе учился), положенному в основу разработки. Изобретательского там патентоведческая зацепка о разнице длины элементов двух защёлок. Не буду разбирать подробно конструкцию.
   Со всеми авторами изобретения: Капраловым, Вихоревым, Соколовым был лично знаком. Полагаю, в живых их давно нет. С непосредственным разработчиком конструкции привода Е.И.Капраловым мы, несмотря на разницу в возрасте, много ругались. Таки Евгений Иванович как-то и произнёс, мол, американцы же не дураки, что именно этот тип привода выбрали для своих PWR. Хотя такой привод у Вестингауза и Фраматома. У других изготовителей ещё и винтовые были.
   Имхо, это было главным направлением технической мысли в СССР: сделать, как у американцев. Если технология позволяет, разумеется.
   Небольшое дополнение. В "Гидропрессе" приводами СУЗ и верхним блоком, как и в КБ, где работал я, занимались разные отделы. В те годы отделом приводов у них руководил Шмелёв. Вихорев и Капралов же были, соответственно, начальником отдела и бюро отдела верхнего блока. Конструкция ШЭМа и преследовала цель, уменьшить высоту оного, опустив захваты (точку приложения силы) под крышку реактора. Поначалу декларировалось, что это позволит снизить высоту защитной оболочки реактора, но последняя определяется перегружаемым топливом, а не верхним блоком. 
   Это развёрнутый камент к моей вышеприведённой цитате "СССР по всем направлениям, может кроме реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем, двигался вслед за американцами с некоторым запаздыванием".
                                            *  *  * 
   So... Я к тому, что как только "Вестингауз" начал разрабатывать реакторы PWR для подводных лодок и чуть позже для энергетических целей, тут же этим занялись и в СССР. Необязательно разведка. В США намного больше публичности. Это только Манхеттенский проект секретили, война всё же шла. Напомню, о чём выше. Индия, Пакистан, КНДР атомные бомбы сумели разработать на основе общедоступной информации.
   ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

Чайникам о ядерных реакторах. Часть 3

   ЧАСТЬ 1, ЧАСТЬ 2, ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   Великобритания, также участвовавшая в Манхеттенском проекте, свои первые реакторы для наработки плутония делала уран-графитовые с воздушным охлаждением. Как у Ферми. Первые два реактора были построены в ядерном комплексе Селлафилд на берегу Ирландского моря, и вскоре Великобритания стала третьей страной мира с ядерным оружием.

Елизавета Вторая на АЭС Колдер Холл

   Здесь же в Селлафилде началось сооружение АЭС Колдер Холл с теми же уран-графитовыми реакторами, но уже охлаждаемыми углекислым газом. В качестве оболочек для твэлов (тепловыделяющих элементов) был применён оксид магния- магнокс, поэтому реакторы вошли в историю, как магноксовые. Поскольку предельная температура оболочки твэла была 400 градусов, температура пара во втором контуре на входе турбины была чуть выше 300 градусов, что не позволяло получить высокий кпд установки.
   Позже магнокс в качестве оболочек был заменён нержавеющей сталью, это дало возможность применять общепромышленные паровые турбины с высокими параметрами пара выше 500 градусов. Первой с таким реактором, названным AGR была АЭС Данджнесс.
   В России принято не учитывать в качестве АЭС установку с реактором EBR-1 в Айдахо, поскольку она удовлетворяла только собственные нужды в электроэнергии, не будучи подключённой к сети. По этой классификации АЭС Колдер Холл- вторая АЭС в мире.
   В октябре 1957 года на одном из реакторов по наработке плутония в Селлафилде случился пожар, приведший к выбросу радиоактивных материалов. По шкале ядерных аварий этой был присвоен пятый уровень. Тогда считалось самым высоким уровнем, повторенным в 1979 году в США аварией на Three Mile Island. 
   До Горбачёва почти никто в мире не знал про аварию на комбинате Маяк (Кыштымскую катастрофу), которая произошла за месяц до Селлафилда и имела шестой уровень. Седьмой уровень присвоен авариям в Чернобыле и Фукусиме.
   Атомная энергетика Великобритании бурно развивалась в шестидесятые, потом притормозила. Самым популярным типом реактора в мире стал PWR (в СССР назвали ВВЭР), их массово стали лепить Westinghouse Electric Corporation в США, Framatome во Франции и другие. Прекращению строительства АЭС в Великобритании способствовала и нефть в Северном море, и Greenpeace.
   На этом с британской программой АЭС, бурно стартовавшей, а потом в силу упомянутых причин затормозившей, можно было бы и закончить... Но!
   Есть на свете страна КНДР (Северная Корея), оставшаяся на сегодняшний день единственным оплотом, как выражались во времена моей молодости, прогрессивного человечества. Кстати, если в Пакистане траву, хоть и грозились, но всё же не ели, то в Северной Корее в девяностые реально ели и траву, и кору с деревьев.
   КНДР, как любая страна, которой нечего жрать, захотела тоже показать, какой у неё длинный пенис иметь собственную атомную бомбу. Делать ракеты с бомбами патриотичнее и духовноскрепнее, чем еду. Почему-то Княжество Монако, где более 900 автомобилей на 1000 жителей и средняя продолжительность жизни 89,7 лет не парится, чтобы заиметь собственную бомбу или чего-нибудь ещё фаллометрическое. Собственно, тем сытые страны и отличаются от голодных.
   А товарищу Ким Ир Сену, затеявшему когда-то войну с южными соседями, теми же самыми корейцами и, благодаря помощи СССР и Китая, не проигравшему её, захотелось показать миру, что у него может и не такой длинный, как у Сталина и Мао, но всё же... Как ласковый теля, дедушка нынешнего северокорейского лидера сосал обеих разосравшихся между собой маток, получая помощь в области атомной энергетики от тех и других.
  СССР построил в КНДР исследовательский ядерный реактор, приступил к строительству других. В начале девяностых, когда Блин Билл Клинтон, озаботившись проблемами нераспространения ядерного оружия, наехал на КНДР, незаходящее солнце корейского народа в предсмертной агонии призналось, что с советских реакторов наработало себе немножко оружейного плутония.
   Но главная фишка была в том, что в 1974 году КНДР, стуча себя копытами в грудь и уверяя, что она жутко миролюбивая страна, ухитрилась вступить в МАГАТЭ. А англичане ещё в конце пятидесятых передали странам- участницам этого сообщества, чья штаб-квартира в Вене, полную информацию о своих реакторах в Селлафилде.

   "Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается" (С). Как и что делать не только корейскому Курчатову, и ёжику понятно. Бабла не хватало, хоть народ северокорейский и кушал плошку риса в день. Однако ж к середине восьмидесятых  газографитовый реактор, полностью скопированный с британского, в КНДР построили. И стали нарабатывать... Тут и Михаил Сергеевич, и враги прогресса человечества пиндосы наезжали. А те всё нарабатывали, и нарабатывали...
   В 2006 году КНДР провела первые испытания ядерного оружия, в 2012 году наличие у страны ядерного оружия зафиксировано в Конституции...
                                           *  *  *
   Важным эпизодом Второй мировой была подводная война. Если СССР в ней участвовал лишь частично, построив за то время около пятидесяти подводных лодок, то союзниками были потоплены около семисот немецких лодок. 
   В 1952 году американцы заложили на верфи подводную лодку с ядерным реактором в качестве источника энергии, в 1954 году таковая, названная Наутилусом, было построена. Достоинство атомных подлодок очевидно- практически неограниченный запас хода. В 1958 году эта лодка первой в мире прошла подо льдом Северного полюса.
   В качестве реактора использовался разработанный фирмой Вестингауз электрик корпорейшн корпусной реактор с обычной водой под давлением в качестве замедлителя и теплоносителя. Впоследствии этот тип реактора стал наиболее распространённым в атомной энергетике с названием PWR (pressure water reactor), в СССР назвали ВВЭР.
   Первую подлодку с жидкометаллическим теплоносителем- натрием и реактором на быстрых нейтронах Seawolf построили  тоже в США в 1957 году, но во время ходовых испытаний случилась разгерметизация первого контура с выбросом натрия, а он бурно реагирует и с водой и с воздухом, поэтому в дальнейшем на этом направлении американцы поставили крест. У них есть понятие- цена человеческой жизни. В СССР и России такого понятия нет, всем насрать, бабы новых нарожают.
   Правда, с натриевым теплоносителем строить лодки не стали, заменив теплоноситель сплавом свинец- висмут, теплофизические и ядерные свойства которого хуже, чем у натрия. Но не горят. Тем не менее, аварии были, например, на лодке К-27, спущенной на воду в 1962 году. В 1968 году случилась радиационная авария, различные дозы получил весь экипаж, девять человек погибли.
   Во время аварии на подводной лодке К-19 в 1972 году погибли десять человек. Однако, лодки с жидкометаллическим теплоносителем эксплуатировались в СССР и России до 1997 года. В США после Сивулфа сделали ставку на реакторы с водой под давлением, в основном, такие же строили и в СССР.
   Позже с ядерными силовыми установками стали строить ледоколы в СССР, крейсеры и авианосцы в США. Построили американцы и торгово-пассажирское судно "Саванна", но у судоходных компаний большого интереса оно не вызвало, в 1972 году вывели из эксплуатации. Тогда, до Войны Судного для, то есть, роста цен на нефть, эксплуатация ядерной установки обходилась дороже. После атомоходы стали экономически выгоднее, но строить торговые и пассажирские суда всё равно не стали.
                                           *  *  *
   Сделав реактор PWR для подводной лодки, компания Westinghouse Electric Corporation в 1954 году приступила к строительству АЭС Шиппингпорт с таким типом реактора, впоследствии ставшим самым распространённым в мире. В 1958 году была введена в эксплуатацию. Эту АЭС принято считать первой коммерческой атомной станцией в мире, то есть, построенной не ради понтов, а ради денег.
   Потом, как написал, данный тип АЭС стал основным в мире. Помимо Westinghouse оборудование для PWR стали изготавливать Babcock & Wilcox, французская компания Framatome, в начале нулевых в результате слияний переименованная в Areva, а в 2018 году вернувшая прежнее название и другие. Сименс в Германии, Мицубиши в Японии... Именно Фраматом первым купил лицензию на PWR у Вестингауз.
   СССР по всем направлениям, может кроме реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем, двигался вслед за американцами с некоторым запаздыванием...
                                            *  *  *
   В качестве комментария последней фразы. Хотелось бы написать о своём участии в работах по приводам СУЗ для ВВЭР-1000 подробнее, но времени мало, я работающий пенсионер, а так эта история интересна может быть только узкому кругу специалистов. Поэтому вкратце изложу здесь.
   ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ