Уран-Батор
Сайт Эдуарда Безобразова

Железногорск

Главная arrow Публикации arrow Темохранитель arrow "Прорыв" - куда?  
Friday, 23 August 2019
Меню
Главная
Антологии
Публикации
Город за неделю
Загадки нашего городка
Архив форума
Фотографии
Файлы
Сайт
Город Железногорск
Опрос
А если арестуют Кулеша он:
мошенник
жертва гебни
а кто это
чума на эти оба дома



результаты

Комментарии
RSS
Архив
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 

Подпишитесь на обновления сайта!



Twitter Уранбатора




Google
Поиск по сайту

"Прорыв" - куда? Печатать E-mail
Tuesday, 22 August 2017

"Уран-Батор" всегда готов поддержать правильный холивар.

Ложный «Прорыв»?

«Росатом» подготовил перспективную программу развития атомной энергетики, но эксперты считают, что это путь в прошлое.

Осенью прошлого года Правительство РФ утвердило проект «Прорыв» – план «Росатома» по сооружению в стране до 2030 года ряда объектов ядерной энергетики и отработке технологии полного замыкания ядерного топливного цикла. На Татарской АЭС будет построен и введён в эксплуатацию один энергоблок с реактором ВВЭР-ТОИ мощностью 1250 МВт, на Нижегородской АЭС – два подобных энергоблока на 2510 МВт, на Белоярской АЭС – энергоблок №5 с реактором на быстрых нейтронах БН-1200, в Челябинской области – Южноуральская АЭС с реактором на быстрых нейтронах на 1200 МВт, в Северске Томской области – реактор БРЕСТ-300.

Принятие столь масштабной программы, несомненно, ограничит возможности финансирования государством любых других энергетических проектов, ведь стоимость строительства одной только Курской АЭС-­2 превысит 200 миллиардов рублей. Неудивительно поэтому, что не все наши эксперты безоговорочно поддержали это решение правительства, а некоторые выступили с разумной критикой по этому поводу.

ЧТО ДАДУТ «БЫСТРЫЕ» НЕЙТРОНЫ

Цивилизованный мир по-прежнему держится на углеводородной энергетике – львиная доля электричества, которое мы потребляем, получена путём сжигания нефти и газа. Но запасов углеводородов на планете хватит ещё на 40–60 лет, спад в добыче нефти и газа может начаться уже с 2020 года. Так что вопрос о том, как жить дальше, с каждым днём становится всё острее, а работы по поиску энергетической альтернативы – всё масштабнее.

Если не считать возможности использования энергии ветра и Солнца, до недавнего времени науке были известны всего две такие возможности: извлечение энергии при делении ядер тяжёлых элементов и при слиянии ядер самого лёгкого – водорода. Обе весьма опасны: в первой приходится приручать атомный взрыв, во второй – термоядерную реакцию, которая питает звёзды и пугает нас водородной бомбой. Воплощение первого пути – атомная энергетика развивается с середины прошлого века, однако её доля в мировом энергобалансе меньше, чем даже вклад ветровой и солнечной энергетики – всего 5,5%.

Существует два класса ядерных реакторов: на медленных нейтронах (например, водо­водяные, или ВВЭР) и на быстрых нейтронах. ВВЭР относительно безопасны в эксплуатации и составляют основу современной мировой атомной энергетики. Но работают они только на уране, обогащённом примерно до 5%, и это большая проблема, ведь даже при действующем уровне потребления мировые запасы урана с разумной стоимостью добычи, до 130 долларов за килограмм, истощатся примерно через 100 лет.

Реакторы на быстрых нейтронах (их называют бридерами, то есть размножителями) отличаются от всех остальных: плотность тепловыделения в них в разы больше, и в качестве теплоносителя вместо воды в них приходится использовать жидкий натрий или свинец. Там происходит очень интенсивное выделение нейтронов, которые поглощаются слоем урана-238, расположенного вокруг активной зоны. Этот уран превращается в плутоний-239, который затем тоже может использоваться в реакторе как делящийся элемент.

Программа «Росатома» предполагает использовать блоки с «быстрыми» реакторами в сочетании с реакторами на тепловых нейтронах. По идее, бридеры помогут решить проблему накопления отработанного ядерного топлива (ОЯТ) «тепловых» реакторов и приблизиться к так называемому замкнутому ядерному топливному циклу (ЗЯТЦ) – когда объём и токсичность захораниваемого ОЯТ сравняется с объёмом и токсичностью природного сырья «на входе».

Общий недостаток всей современной атомной энергетики состоит в том, что она фактически исключает возможность контроля за нераспространением ядерного оружия на Земле: каждое государство, имеющее современную АЭС, которая постоянно производит плутоний, теоретически может сделать свою собственную атомную дубину.

Второй путь предполагает генерацию энергии при управляемой термоядерной реакции. Однако термоядерные исследования в магнитных ловушках, проводимые в мире более 60 лет, так и не привели к созданию функционирующего реактора даже с КПД, равным нулю – все они требуют куда больше энергии, чем вырабатывают сами. А нерешённые проблемы однозначно выльются в многомиллиардные затраты и десятки лет исследований. И вот вопрос: а есть ли у нас столько времени? Можем ли мы позволить себе ошибку в выборе энергетических приоритетов?

КТО ПРОТИВ И ПОЧЕМУ?

Бывший заместитель директора ВНИИ атомного энергетического машиностроения, профессор Игорь Острецов с единомышленниками, работая ещё в советском Минатоме, обнаружил: при облучении протонами высоких энергий даже свинца или отработанного ядерного топлива реакция деления с выделением энергии тоже происходит, но осколки деления имеют иной изотопный состав и быстро теряют активность.

На этой основе он разработал новый способ извлечения энергии атома – релятивистскую ядерную технологию – и предложил свою программу развития ядерной энергетики, не без основания считая её совершенно безальтернативной. В самом деле, запасы природного и отвального (обеднённого) урана на планете весьма велики, а проблема нераспространения и задача утилизации отработанного ядерного топлива решаются при таком образе действий сами собой.

Игорь Николаевич, а что не так с бридерами?

Мы не только обеими ногами встали на дорожку развития бридерной технологии получения атомной энергии, но уже и бежим по ней во весь опор. А дорожка-то скользкая и ведёт в тупик, ибо коэффициент воспроизводства топлива в этой технологии – меньше единицы. Увеличить вклад атомной энергетики в общемировой энергетический баланс таким способом не удастся. Бридеры критически нуждаются в высокообогащённом уране. Запасы же такого урана в природе крайне ограничены, мир уже сегодня ощущает урановый дефицит. Вопрос: а может ли такая технология стать полноценной альтернативой углеводородной энергетике? Ответ однозначный: нет, не может. Мало того, она сложна и потому требует огромных ресурсов. Наконец, она крайне опасна. Одно из её «тонких мест» – система охлаждения, где циркулирует жидкий натрий. На открытом воздухе он жадно поглощает атмосферную влагу, горит и взрывается, и водой его не зальёшь. А в бридере, наполненном радиоактивным топливом, этого натрия десятки тонн – что если авария? Но аварии сопровождают развитие бридеров с самого начала. Первый в мире бридер, «Энрико Ферми», в 1957-м запустили США, серьёзная авария произошла там уже в 1966-м, и в 1972-м он остановлен. В 1995 году в Японии из-за утечки 20 тонн радиоактивного натрия едва не взлетел на воздух бридер «Монзю». Оба французских бридера, «Феникс» и «Суперфеникс», тоже были заглушены из-за неполадок.

Но в США при Буше была даже принята национальная программа по развитию реакторов на «быстрых» нейтронах.

Впечатление такое, что это были пустые декларации, с одной лишь целью – заставить нас выбрать этот путь и пойти по нему. Подождать, пока мы создадим программу, мобилизуем ресурсы, производственные мощности, специалистов, а самим после двинуть в другую сторону. На этой волне у нас и была сформирована программа «Прорыв» (консолидация достижений в разработке реакторов большой мощности на быстрых нейтронах, технологии ЗЯТЦ и новых видов топлива для создания ядерно-энергетического комплекса, основанного на системе АЭС с бридерами – Ред.). А у них после этого к власти пришёл Обама и свернул бридерную программу США как абсолютно абсурдную. И назначил министром энергетики США человека из Массачусетского технологического института Эрнеста Мониза, специалиста по ускорителям элементарных частиц. Я считаю этот шаг знаковым, внимательному наблюдателю он всё объясняет.

Альтернатива бридерам есть: это новый метод генерации энергии, который мы назвали ядерными релятивистскими технологиями (ЯРТ). Принцип – совместить ядерный реактор с ускорителем элементарных частиц. Результат – ядерная релятивистская электростанция, ЯРЭС – без сверхкритической массы делящихся продуктов и потому абсолютно взрывобезопасная. Она сможет работать на уране из отвалов радиохимических предприятий, на природном уране, на тории. И будет способна «дожигать» в короткоживущие изотопы всю ту гадость, которую сегодня мы не знаем, куда девать – радиоактивные отходы и облучённое ядерное топливо, а также полностью перерабатывать долгоживущие продукты – актиноиды тепловыделяющих элементов подлодок и старых АЭС. Что сократит объём радиоактивных отходов в разы и решит проблему нехватки урана для атомных станций.

Звучит фантастически.

Всё основано на отечественных разработках. Сердце ЯРЭС – линейный ускоритель Богомолова на обратной волне, сверхкомпактная машина по производству протонов с энергиями порядка 10 ГэВ (гигаэлектронвольт). Классическому ускорителю на каждый ГэВ на выходе нужен 1 километр длины (на 4 ГэВ – 4 километра). А 4-ГэВ-ускоритель Богомолова легко помещается в грузовой отсек транспортного самолёта Ан-124 «Руслан». Это советская разработка, изобретение моего сокурсника по МФТИ Алексея Богомолова. Не все ещё забыли разговоры про советский асимметричный и недорогой ответ на американскую программу «звёздных войн» Рональда Рейгана? Богомоловская машина была частью советского ответа Рейгану – габаритами с железнодорожный вагон, на борту «Руслана» она становится обнаружителем ядерного оружия на большом расстоянии и может уничтожать его пучком протонов. Будь она сегодня на вооружении отечественной морской авиации, фактически обнулила бы весь авианосный флот США.

Почему же у нас до сих пор нет госпрограммы развития ЯРТ?

Этот вопрос не ко мне. Да, рядом аспектов ЯРТ, глубоко подкритичными системами, занимается Физико-энергетический институт им. Лейпунского в городе Обнинске (ФЭИ). Некоторые эксперименты ведутся и в Дубне, но при очень скудном финансировании. Бьётся за ЯРТ Валерий Чилап, глава Центра физико-технических проектов «Атомэнергомаш», с ним мы начинали эту работу. Он вложил в эксперименты по ЯРТ на массивной урановой сборке в Дубне почти все собственные средства и годами обивает пороги росатомовского начальства, добиваясь (задумаемся!) объективной экспертизы проекта разработки ЯРТ.

Нет, вы понимаете, до чего мы дошли? Как можно держать такие вещи в долгом ящике? Люди, представляющие интересы государства в важнейших вопросах национальной безопасности, настолько безответственны, до такой степени не боятся совершить ошибку, которая может стоить России её суверенитета (не забыли, что, с недавних пор, бывший министр энергетики США – специалист по ускорителям частиц?). Кстати: кто сегодня знает, что мы создали радиолокатор на год раньше британцев? Был такой Павел Ощепков, служил на Алтае лейтенантом инженерных войск. Он сообразил, как определять положение и скорость самолётов при помощи электромагнитных волн. Придумал конструкцию и, как положено, написал докладную своему начальнику. Тот ничего не понял и отправил докладную наверх. Так бумага Ощепкова миновала с десяток командиров и за один (!) месяц добралась до стола самого Ворошилова. Тот тоже ничего не понял и тоже ответственности на себя не взял – собрал экстренное заседание Академии наук СССР и пригласил туда изобретателя. Академики его выслушали и постановили: по науке всё возможно, но априори результат неизвестен. Поэтому академику Иоффе и лейтенанту Ощепкову решили выделить людей и средства для постройки прототипа и его полевых испытаний. Результат доложили «самому» ещё через месяц: есть радиолокатор! В 1934 году. Вот что значит система.

СТАВКИ СДЕЛАНЫ?

Для полноты картины мы задали прямой вопрос руководителю проекта департамента коммуникаций Госкорпорации «Росатом» Андрею Иванову: существует ли консолидированное мнение экспертов «Росатома» по предложениям Острецова и его единомышленников? Андрей Иванов изложил официальную позицию госкорпорации с исчерпывающей ясностью: «Какой-либо государственной программы или проекта ЯРТ на уровне ведущих российских институтов или РАН в настоящее время нет».

Источник, близкий к «Росатому» и пожелавший остаться за кадром, пояснил, что никто в корпорации проекта ядерной релятивистской технологии (ЯРТ) Острецова не видел, не говоря уж о научном и экономическом обосновании тех идей, которые тот постоянно озвучивает для СМИ. «Но даже если бы он и представил нечто подобное на нашу экспертизу, полагаю, что обратился бы он не по адресу, ведь «Росатом» – это организация практиков, мы воплощаем в жизнь инновации, уже прошедшие путь от физической идеи до надёжно, эффективно и безопасно работающих энергетических установок. А с голыми идеями ему надо в Курчатовский институт, это их прямой профиль. И не будем изображать «Росатом» этаким монстром, который тормозит прогресс человечества. Просто потому, что объективно это не так. Мы – практики, этим и интересны», – добавил он.

Что же касается состоятельности собственной энергетической программы «Росатома», то своё мнение высказали ряд ведущих специалистов отрасли. Андрей Говердовский, директор ГНЦ ФЭИ им. Лейпунского:

Да, в топливе реакторов ВВЭР используется уран-235, реакторы же на быстрых нейтронах уникальны – они способны размножать топливо, превращая непригодный для «горения» уран-238 в пригодный для «горения» плутоний. Да, здесь есть много проблем. Необходимо заставить вращаться топливо внутри замкнутой энергетической системы, попутно сжигать много радиоактивных отходов. Эти проблемы и решает проект «Прорыв», создавая реакторы и систему обращения с ОЯТ для замкнутого ядерного топливного цикла. И реакторы на быстрых нейтронах – его основа. Мы в России более 30 лет эффективно эксплуатируем БН-600 с натриевым теплоносителем, сейчас ввели в работу БН-800. В атомной энергетике будущего, которая решит проблему накопленных отходов, мы – мировые лидеры.

Валерий Беззубцев, замгендиректора, директор по технологическому развитию АО «Концерн Росэнергоатом»:

Цель проекта сооружения энергоблока с реактором БН-800 – переход от открытого топливного цикла с урановым топливом (БН-600) к замкнутому топливному циклу с уранплутониевым смешанным топливом, создание пилотного производства смешанного топлива и отработка замкнутого цикла с его внедрением в производство. Эта технология основана на использовании уранплутониевого топлива и взаимодополняющей работы традиционных и «быстрых» реакторов, способной обеспечить сырьевую независимость и малоотходность атомной энергетики России. Она вовлекает в энергопроизводство уран-238 из накопленных отвалов, отработавшее ядерное топливо и накопленный плутоний, чем минимизирует отходы, подлежащие окончательной изоляции.

Главное для нас – безопасность: хотя у нас уже есть многолетний успешный опыт эксплуатации БН-600, этого недостаточно. Поэтому проект БН-800 включает пассивные системы безопасности, которые обеспечивают минимальную вероятность аварии с расплавлением активной зоны и исключают выделение плутония в топливном цикле при переработке облучённого ядерного топлива. Этот проект нужен для отработки технологии реакторов на «быстрых» нейтронах с использованием уранплутониевого топлива. Этот опыт будет учтён в проекте БН-1200 – после разработки и утверждения проектной документации, успешного строительства и опыта эксплуатации «головного» энергоблока он должен стать первым в серии таких же БН-1200 на других АЭС. Реактор БН-800 нужен и для отработки технологий ЗЯТЦ – на нём будет использоваться МОКС-топливо на основе плутония, выделенного при переработке уже отработавшего ядерного топлива других реакторов. В настоящее время такой плутоний хранится на складах, и наша задача – утилизировать его в быстрых реакторах.

Отмечу, что не мы одни сделали ставку на быстрые реакторы: ещё в 1987 году руководство КНР включило в свою госпрограмму по развитию высоких технологий проект 863, «Развитие технологии быстрого реактора-бридера». Они решили создать у себя экспериментальный реактор на «быстрых» нейтронах CEFR, 65 МВт тепловой мощности и 20 МВт – электрической, и для оптимизации расходов привлечь иностранцев. Их выбор пал на Россию, что неудивительно – именно у нас самый большой в мире опыт в этой сфере. Это наше сотрудничество с КНР началось в 1992 году, в июле 2010 года мы совместно совершили успешный пуск экспериментального реактора CEFR, в 2011-м подключили его к электросети. А в августе 2010-го РФ и КНР подписали соглашение о строительстве двух энергоблоков на быстрых нейтронах типа БН-800. По стратегическому плану развития атомной энергетики КНР замыкание ядерно-топливного цикла будет достигнуто ими в 2030-х годах. И мы хорошо знаем, как китайцы умеют выполнять то, что наметили.

ЯДЕРНЫЙ КАСКАД

Готовя этот текст к публикации, мы решили узнать, удовлетворён ли профессор Острецов реакцией экспертов «Росатома». Вот что сказал нам Игорь Николаевич:

Хорошо, что «Росатом» наконец-то обозначил свою позицию по ЯРТ. Она, как мы видим, сводится к следующим положениям:

1. Искать новые направления в развитии атомной энергетики – не его дело. Этим должен заниматься Курчатовский институт.

2. Очевидно, поэтому он развивает только то, что получил в наследство от советской атомной промышленности.

3. Для поддержки ЯРТ ему нужны хорошо проработанные предложения.

4. Таким образом, решение может принять только руководство страны. Оно должно собрать и провести совещание по этому вопросу, иначе, как говорит НИЦ «Курчатовский институт»: «Сейчас живёт последнее поколение людей».

Позиция Курчатовского института сегодня однозначна: поскольку в бридерах коэффициент воспроизводства топлива – меньше единицы, без создания мощного источника нейтронов в ближайшей перспективе человечество не выживет. В чём я с ними полностью согласен. Однако в качестве источника нейтронов для извлечения энергии атома эксперты института предлагают термоядерный источник нейтронов, который ещё не создан. Я же предлагаю использовать для этого ядерный каскад, инициированный релятивистскими заряженными частицами в актиноидной мишени полного поглощения, то есть ЯРТ. И считаю, что другой альтернативы для выживания человечества в XXI веке нет.

В середине августа прошлого года президент Владимир Путин поручил правительству, Госкорпорации «Росатом» и НИЦ «Курчатовский институт» подготовить до 1 марта 2017 года предложения о возможности применения в качестве перспективного сырья для ядерного топлива… тория. Его содержание в земной коре в 45 раз выше содержания урана, а месторождения более доступны. Заметим, что в контексте нашего разговора этот вариант имеет явные признаки временного компромисса. К настоящему моменту, однако, по открытым источникам не проходило никаких данных о результатах исполнения этого поручения президента.

ДОСЬЕ «СОВЕРШЕННО СЕКРЕТНО»

Игорь Острецов – д. т. н., профессор, бывший заместитель директора ВНИИ атомного энергетического машиностроения, один из виднейших специалистов по атомной энергетике, автор ряда важных открытий в этой области, руководитель работ по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС со стороны Министерства энергетического машиностроения СССР.

В 1998 году он провёл эксперимент по облучению свинцовой сборки протонами с энергией 5 ГэВ на большом ускорителе Института ядерной физики в Дубне. Очень слабо делящийся свинец нагрелся в разы сильнее, чем предсказывалось известными расчётными кодами! Это были первые указания на возможность создания релятивистской ядерной энергетики – сочетания ускорителя и подкритического реактора, где не нужны ни уран-235, ни плутоний-239. В 2002-м аналогичный опыт был проведён под его руководством на ускорителе в Протвино. 12-часовое облучение свинцовой мишени протонами в диапазоне энергий от 6 до 20 ГэВ привело к тому, что свинец, который сразу после облучения очень сильно «светил», уже через 10 дней снизил активность до уровня естественного фона. Было доказано: ядерная релятивистская энергетика на «грубых» видах топлива – на обеднённом уране, тории, отработанном ядерном топливе – возможна. Провести подобные эксперименты с торием и ураном­-238 Острецову не удалось из­за организационных проблем.

sovsekretno.ru.

***

Пресс-тур, в рамках которого несколько десятков представителей СМИ со всей страны посетили четвёртый энергоблок Белоярской АЭС с единственным в мире реактором промышленной мощности на быстрых нейтронах БН-800, состоялся 14 августа. Благодаря организационной поддержке Горно-химического комбината участие в пресс-туре приняли журналисты Железногорска и нескольких красноярских информационных агентств. В ходе пресс-тура были продемонстрировали основные производственные объекты четвёртого энергоблока: реакторная установка БН-800 с натриевым теплоносителем (БН – быстрый натриевый), и турбинный зал с турбиной K800-130/3000.

Представителям СМИ Красноярского края реактор БН-800 был интересен, прежде всего, тем, что он является потребителем МОКС-топлива, производство которого развивается на Горно-химический комбинате. По существу этот быстрый реактор является стартом нового топливного цикла для ядерных материалов, которые уже отработали один цикл в тепловых реакторах. После переработки отработавшего ядерного топлива реакторов на тепловых нейтронах типа ВВЭР, из полученных материалов фабрикуется МОКС-топливо для работы уже в быстром реакторе. При этом основным делящимся элементом является плутоний, который нарабатывается из основного изотопа – урана-238.

Так, отвечая на вопросы журналистов о том, почему смешанное уран-плутониевое оксидное топливо, более известное как МОКС-топливо, называют перспективным и высокотехнологичным, директор Белоярской АЭС Иван Сидоров отметил:

- Быстрые реакторы - это реакторы-бридеры, или размножители. Чтобы было более понятно: мы загружаем тонну топлива, а выгружаем уже более тонны, и его после переработки снова можно будет использовать в реакторах. Это возможно потому, что при «сгорании» топлива, то есть распаде ядра плутония, образуются нейтроны, которые могут превратить «соседний» атом урана-238 в тот же плутоний. МОКС-топливо это смесь плутония и урана-238, и при сгорании 100 ядер плутония, в зависимости от режимов работы, из урана-238 может образоваться, например, 110 новых ядер плутония. То есть топлива становится больше, поэтому такой реактор называется бридер, размножитель. До реактора БН-800 такое топливо в проектном режиме не использовалось, испытывались отдельные сборки. Стоит отметить, что изготовление топлива и загрузка его в реактор - процесс непростой и не быстрый, так как необходимо провести испытания и подтвердить его надёжность.

Также журналистам рассказали о применяемых в атомной отрасли стандартах безопасности и ответили на другие вопросы.

sibghk.ru.

 

 
Рассказать про это друзьям в:

Добавить комментарий

Внимание!
Перед публикацией комментарий проходит проверку.
В комментарии к материалу разрешено выражать свое отношение к тексту или событию в пристойной форме. В случае появления ненормативной лексики, перерастания комментирования в оскорбления и т.д., комментарии будет удаляться.
Если вы заметили сообщение с нарушением, нажмите возле него на кнопку с зеленым гоблином.
Давайте не будем сами себе злобными Буртинами

Защитный код
Обновить

< Пред.   След. >
Мы поддерживаем
РОСЖКХ
ЗАСТАВЬ КОММУНАЛЬЩИКОВ РАБОТАТЬ!

История Железногорска
23.08.1950
сдан в эксплуатацию главный корпус больничного городка

23.08.1954
первая сессия городского Совета. Председателем горисполкома выбран работник ГХК Волков Василий Иванович

23.08.1955
открылся городской стадион

23.08.1955
в ПКиО сданы в эксплуатацию танцплощадка и летняя эстрада

23.08.1972
А.Измоденов стал чемпионом СССР по плаванию

по материалам библиотеки им.Горького
Телепрограмма
Телепрограмма операторов г. Железногорск
КАБЕЛЬНЫЕ

ЭФИРНЫЕ
Погода в Железногорске
Погодный информер meteo26.ru




подробно
Остальное

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Выделить