воскресенье, 26 июля 2020 г.

Чайникам о ядерных реакторах, часть 7

   ЧАСТЬ 1ЧАСТЬ 2ЧАСТЬ 3ЧАСТЬ 4ЧАСТЬ 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

Комментариев нет:

Отправить комментарий