Содержание
Рекордсмен на быстрых нейтронах.
8 апреля 2015 года исполняется 35 лет успешной работы единственного в мире промышленного реактора на быстрых нейтронах — БН-600 Белоярской АЭС. Что такое быстрые нейтроны, зачем они нужны, чем полезны и чем опасны, разбиралась редакция «Чердака».
Нейтроны?
Нейтроны — это частицы, входящие в состав большинства атомных ядер наряду с протонами. В ходе реакции ядерного распада ядро урана делится на две части и вдобавок испускает несколько нейтронов. Они могут попасть в другие атомы и спровоцировать еще одну или несколько реакций деления. Если каждый выпущенный при распаде ядер урана нейтрон будет попадать в соседние атомы, то начнется лавинообразная цепочка реакций с выделением все большей и большей энергии. При отсутствии сдерживающих факторов произойдет ядерный взрыв.
Но в ядерном реакторе часть нейтронов либо выходит наружу, либо поглощается специальными поглотителями. Поэтому число реакций деления все время остается одним и тем же, ровно таким, какое необходимо для получения энергии. Энергия реакции радиоактивного распада дает тепло, которое затем используется для получения крутящего турбины электростанции пара.
Нейтроны, которые поддерживают ядерную реакцию на постоянном уровне, могут иметь разную энергию. В зависимости от энергии их называют либо тепловыми, либо быстрыми (есть еще холодные, но те для АЭС не годятся). Большинство реакторов в мире основаны на использовании тепловых нейтронов, а вот на Белоярской АЭС стоит реактор на быстрых. Почему?
В чем преимущества?
В реакторе на быстрых нейтронах часть энергии нейтронов идет, как и в обычных реакторах, на поддержание реакции деления основного компонента ядерного топлива, урана-235. А еще часть энергии поглощается оболочкой, сделанной из урана-238 или тория-232. Эти элементы для обычных реакторов бесполезны. Когда в их ядра попадают нейтроны, они превращаются в изотопы, пригодные для использования в ядерной энергетике в качестве топлива: плутоний-239 или уран-233.
Обогащенный уран. В отличие от отработанного ядерного топлива уран далеко не столь радиоактивен, чтобы с ним приходилось работать только при помощи роботов. Его даже можно ненадолго брать руками в плотных перчатках. Фото: Департамент энергетики США
Таким образом, реакторы на быстрых нейтронах можно использовать не только для энергоснабжения городов и заводов, но и для получения нового ядерного топлива из сравнительно недорого сырья. В пользу экономической выгоды говорят такие факты: килограмм выплавленного из руды урана стоит около полусотни долларов, содержит всего два грамма урана-235, а остальное приходится на уран-238.
Однако реакторы на быстрых нейтронах в мире практически не используются. БН-600 можно считать уникальным. Ни японский «Мондзю», ни французский «Феникс», ни ряд экспериментальных реакторов США и Великобритании сейчас не работают: реакторы на тепловых нейтронах оказались проще в сооружении и эксплуатации. На пути к реакторам, которые смогут сочетать производство энергии с производством ядерного топлива, стоит ряд препятствий. И как минимум часть препятствий конструкторы БН-600, судя по его успешной эксплуатации в течение 35 лет, смогли обойти.
В чем проблема?
В натрии. В любом ядерном реакторе обязательно должно быть несколько узлов и элементов: тепловыделяющие сборки с ядерным топливом, элементы для управления ядерной реакцией и теплоноситель, который забирает выделяющееся в устройстве тепло. Конструкция этих узлов, состав топлива и теплоносителя могут отличаться, но без них реактор невозможен по определению.
В реакторе на быстрых нейтронах в качестве теплоносителя нужно использовать материал, который не задерживает нейтроны, иначе они из быстрых станут медленными, тепловыми. На заре атомной энергетики конструкторы попробовали использовать ртуть, но она растворила трубы внутри реактора и начала протекать наружу. Нагретый ядовитый металл, который к тому же стал под действием облучения радиоактивным, причинил так много хлопот, что проект ртутного реактора быстро закрыли.
Кусочки натрия хранят обычно под слоем керосина. Эта жидкость хоть и горюча, с натрием не реагирует и не пускает к нему пары воды из воздуха. Фото: Superplus / Wikipedia
В БН-600 используется жидкий натрий. На первый взгляд, натрий немногим лучше ртути: он чрезвычайно активен химически, бурно реагирует с водой (проще говоря, взрывается, если кинуть в воду) и вступает в реакцию даже с входящими в состав бетона веществами. Однако он не мешает нейтронам, а при должном уровне строительных работ и последующего техобслуживания риск утечки не так уж велик. Кроме того, натрий, в отличие от водяного пара, можно перекачивать при нормальном давлении. Струя пара из прорвавшегося паропровода под давлением в сотни атмосфер режет металл, так что в этом смысле натрий безопаснее. А что касается химической активности, то и ее можно обратить во благо. В случае аварии натрий реагирует не только с бетоном, но и с радиоактивным йодом. Йодид натрия уже не покидает пределы здания АЭС, в то время как на газообразный йод пришлась едва ли не половина выбросов при аварии на АЭС в Фукусиме.
Советские инженеры, разрабатывавшие реакторы на быстрых нейтронах, сначала построили опытный БР-2 (тот самый неудачный, ртутный), а потом экспериментальные же БР-5 и БОР-60 с натрием вместо ртути. Полученные на них данные позволили спроектировать первый промышленный «быстрый» реактор БН-350, который использовался на уникальном атомном химико-энергетическом комбинате — АЭС, совмещенной с опреснителем морской воды. На Белоярской АЭС построили уже второй по счету реактор типа БН — «быстрый, натриевый».
Реакторный зал БН-350.
Несмотря на накопленный к моменту запуска БН-600 опыт, первые годы были омрачены серией утечек жидкого натрия. Ни одно из этих происшествий не несло радиационной угрозы для населения и не приводило к серьезному облучению персонала станции, а с начала 1990-х годов утечки натрия вовсе прекратились. Для помещения этого в мировой контекст отметим, что на японском «Мондзю» в 1995 произошла серьезная утечка жидкого натрия, которая привела к пожару и остановке станции на 15 лет. Воплотить идею реактора на быстрых нейтронах в промышленном, а не экспериментальном устройстве удалось только советским конструкторам, опыт которых позволил российским атомщикам разработать и построить реактор следующего поколения — БН-800.
Что дальше?
БН-800 уже построен. 27 июня 2014 года реактор заработал на минимальной мощности, а в 2015 году ожидается и энергетический пуск. Поскольку запуск ядерного реактора представляет собой весьма сложный процесс, специалисты разделяют физический пуск (начало самоподдерживающейся цепной реакции) и энергетический пуск, при котором энергоблок начинает выдавать в сеть первые мегаватты электроэнергии.
Белоярская АЭС, пульт управления. Фото с официального сайта: http://www.belnpp.rosenergoatom.ru
В БН-800 конструкторы воплотили ряд важных усовершенствований, включая, к примеру, аварийную систему воздушного охлаждения реактора. Ее достоинством разработчики называют независимость от источников энергии. Если, как на Фукусиме, на АЭС исчезнет электричество, то охлаждающий реактор поток все равно не исчезнет — циркуляция будет поддерживаться естественным путем, за счет конвекции, поднятия вверх нагретого воздуха. А если вдруг произойдет расплавление активной зоны, то радиоактивный расплав уйдет не вовне, а в специальную ловушку. Наконец, защитой от перегрева выступает большой запас натрия, который в случае аварии может принять выделяемое тепло даже при полном отказе всех систем охлаждения.
Вслед за БН-800 предполагается построить и реактор БН-1200, еще большей мощности. Разработчики рассчитывают, что их детище станет серийным реактором и будет применяться не только на Белоярской АЭС, но и на других станциях. Впрочем, пока это планы — для крупномасштабного перехода на реакторы на быстрых нейтронах еще предстоит решить ряд проблем.
Белоярская АЭС, строительная площадка нового энергоблока. Фото с официального сайта: http://www.belnpp.rosenergoatom.ru
В чем проблема?
В экономике и экологии топлива. Реакторы на быстрых нейтронах работают на смеси обогащенной окиси урана и окиси плутония — это так называемое мокс-топливо. Теоретически оно может быть дешевле обычного в силу того, что использует плутоний или уран-233 из облученного в других реакторах недорогого урана-238 или тория, но пока мокс-топливо проигрывает в цене обычному. Получается своего рода замкнутый круг, который не так просто разорвать: нужно отладить и технологию постройки реакторов, и извлечение плутония с ураном из облученного в реакторе материала, и обеспечить контроль за нераспространением высокоактивных материалов. Некоторые экологи, к примеру представители некоммерческого центра «Беллона», указывают на большой объем получаемых при переработке облученного материала отходов, ведь наряду с ценными изотопами в реакторе на быстрых нейтронах образуется значительное количество радионуклидов, которые нужно где-то захоранивать.
Иными словами, даже успешная эксплуатация реактора на быстрых нейтронах сама по себе еще не гарантирует революции в атомной энергетике. Она является необходимым, но не достаточным условием для того, чтобы все-таки перейти с ограниченных запасов урана-235 на куда более доступные уран-238 и торий-232. Смогут ли технологи, занятые процессами переработки ядерного топлива и утилизацией ядерных отходов, справиться со своими задачами — тема для отдельного рассказа.
Алексей Тимошенко
Фото «доказательств» МИД РФ по «грязной бомбе»
Фото: ARAO, Agency for Radwaste Management, Slovenia
ПолитикаРоссия
Йоша Вебер
28 октября 2022 г.
МИД России опубликовал фотографии, иллюстрирующие якобы имеющиеся доказательства того, что Украина создает «грязную бомбу». На самом деле на снимках другие объекты — в том числе АЭС в России.
https://p.dw.com/p/4Inv5
Реклама
В течение нескольких дней представители правительства и СМИ в России нагнетали напряженность по поводу так называемой «грязной бомбы», создаваемой, по их утвержениям, в Украине. Министр иностранных дел РФ Сергей Лавров заявил, что у Москвы имеется «конкретная информация относительно научных институтов, которые обладают технологиями» для создания такой бомбы. Его министерство обнародовало об этом информацию в Twitter и Telegram.
«Грязная бомба» — это оружие массового поражения, состоящее из обычного взрывного устройства, которое при детонации рассеивает вокруг себя радиоактивный материал.
Вот как излагает свою позицию МИД в Москве, ссылаясь на данные российского Минобороны. «Согласно имеющейся информации, двум организациям Украины было непосредственно поручено создать так называемую #dirtybomb. Работа находится на завершающей стадии, — пишет министерство в Twitter и продолжает в следующем твите: — Киевский режим планирует замаскировать взрыв этого типа боеприпаса под детонацию российской ядерной боеголовки малой мощности».
Однако фотографии, представленные российским МИДом, не подтверждают существование предполагаемой украинской «грязной бомбы» — на них показано совсем не то, о чем идет речь.
Вместо Харькова — Гатчина
Например, на одном из фото, как утверждается в твите министерства, изображено помещение Харьковского физико-технического института. Однако обратный поиск изображений приводит не в Украину, а в Россию — точнее, в Гатчину под Санкт-Петербургом. Первый же результат поиска выдает идентичное изображение на сайте «Росатома».
Справа — заявление МИД РФ о якобы имевшем место производстве «грязной бомбы» в Украине, слева — оригинальное фото российского исследовательского реактора, 2021 годФото: Twitter/strana-rosatom. ru
В сообщении, опубликованном там в феврале 2021 года, рассказывается, как президент Владимир Путин открывал исследовательский реактор ПИК, «самый мощный на планете источник нейтронов». Об этом писали и государственное информационное агентство ТАСС, и сайт atomic-energy.ru («Атомная энергия»), приводя в качестве иллюстрации именно это фото реактора ПИК, сделанное фотографом ТАСС Петром Ковалевым и сохранившееся в архиве агентства. Таким образом, за Харьковский физико-технический институт МИД РФ выдал исследовательский реактор в России.
Фотография детекторов дыма из Словении
В качестве иллюстрации одного из доказательств, представленных в сообщениях российского внешнеполитического ведомства, используется фотография пластиковых пакетов с надписью латиницей «Radioaktivno». На ней написано, что для разработки «грязной бомбы» применяются уран-235 и плутоний-239.
Здесь также обратный поиск изображений приводит к старым фотографиям и другому следу: это фотографии из Словении. Это подтверждает и словенское слово «Radioaktivno» в надписи на пакетах. В украинском языке слово «радиоактивно» пишется «радіоактивно» — похоже, но все же отнюдь не то, что на пластиковых пакетах.
Слева — фрагмент твита МИД РФ с заявлением об украинской «грязной бомбе», справа — оригинальное фото словенского Агентства по ядерным отходам 2010 года.Фото: Twitter/ARAO
После того как правительство Словении заявило в Twitter, что этот снимок сделан словенским Агентством по ядерным отходам (ARAO), мы обратились в это ведомство. Его представительница подтвердила DW, что фотография была сделана агентством в 2010 году: «Мы можем подтвердить, что фотография в правой части твита российского министерства иностранных дел принадлежит ARAO. Она была опубликована без нашего согласия и без нашего ведома».
По данным словенского агентства, на фото изображены пластиковые пакеты с датчиками дыма, которые, как утверждает ARAO, не содержат ни одного из радиоактивных веществ, перечисленных российским МИДом. Снимок был сделан в центральном хранилище ядерных отходов недалеко от Любляны, что задокументировано, к примеру, в презентации ARAO 2010 года по обращению с радиоактивными отходами малых генераторов и на словенском сайте о радиоактивных отходах.
Реактор не в Украине, а в Свердловской области
И на третьей картинке в твите российского МИД также не то, что утверждается: следы изображения якобы «научно-исследовательского реактора» в Украине ведут на самом деле тоже в Россию.
Здесь обратный поиск изображений дает множество результатов, в том числе на сайте одного фотоагентства, которое более подробно описывает фотографию: на ней засняты внутренние помещения Белоярской атомной электростанции под Екатеринбургом. Этот же снимок 2006 года работы фотографа Валерия Бушихина сохранился и в
ТАСС.
Реактор вовсе не в Украине: на оригинальном снимке изображена Белоярская АЭС в РоссииФото: diomedia/Twitter
Таким образом, мы видим, что на нескольких фотографиях, представленных российским МИДом в качестве иллюстраций предполагаемых доказательств, изображены другие объекты. На них не зафиксированы ни сама «грязная бомба» из Украины, ни процесс или место ее производства. На самом же деле на этих снимках запечатлены российская АЭС и исследовательский реактор, а также датчики дыма в Словении.
Смотрите также:
«Грязная бомба» — грязная игра Путина?
To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video
Написать в редакцию
Реклама
Пропустить раздел Еще по теме
Еще по теме
Показать еще
Пропустить раздел Близкие темы
Близкие темы
СеверодонецкЭнергетический кризис в Европе»Зерновая сделка»СловенияФотохроника войны в УкраинеВойна России против УкраиныВойна в Украине: хроника событийПропустить раздел Топ-тема
1 стр. из 3
Пропустить раздел Другие публикации DW
На главную страницу
Счетная палата России ссылается на раздувание бюджетов отечественных ядерных проектов
Опубликовано by Charles Digges
Нововоронежская АЭС. (Фото: Википедия)
Отчет независимой Счетной палаты Государственной Думы, с которым ознакомилась «Беллона», показал, что задержки с оплатой затрат на строительство множества новых атомных электростанций приводят к раздуванию бюджетов, переносу сроков ввода в эксплуатацию и небрежным и опасным условиям строительства.
В отчете также косвенно намекается, что эти задержки в новых проектах, предназначенных для замены устаревших и менее надежных реакторов, могут привести к новым опасностям.
В отчете Счетной палаты (на русском языке) указано, что финансирование «неравномерно» распределяется на проекты российских реакторов Росэнергоатомом, ядерной компанией государственной ядерной корпорации «Росатом».
В отчете также упоминаются задержки до 76 дней с финансированием, которое должно было перейти от Росатома к Атомэнергопрому, холдинговой компании Росатома для гражданских ядерных энергетических активов. В целом из-за ограниченного потока финансирования семь из девяти новых российских атомных электростанций отстали от графика, говорится в отчете.
В первую очередь медленные платежи затронут проекты строительства Ленинградской-2, Нововоронежской-2 и Белоярской атомных электростанций, которые, как предполагается в отчете, приведут к задержкам строительства от 12 до 38 месяцев и «приведут к более дорогим проектам».
Топливный зал Ленинградской АЭС. (Фото: Википедия)
Счетная палата заявила, что Россия выделила 184,8 млрд рублей (или 2,85 млрд долларов) государственного финансирования в период с 2011 по 2013 год на строительство атомной электростанции.
В частности, ведущий аудитор отчета Валерий Богомолов сообщил Счетной палате, что темпы работ, отданные на откуп субподрядчикам Росатома, «неудовлетворительны».
Это вызвало отставание в строительстве на заводах по всей России в период с 2011 по 2013 год, с резким скачком стоимости примерно на 342 миллиарда рублей (5,1 миллиарда долларов), что привело к резкому росту затрат на строительство по всем направлениям, говорится в отчете.
В случае с Ленинградской АЭС-2 это привело к переносу сроков строительства первого реактора станции с 2013 на 2015 год и с 2014 по 2017 год для второго реактора. Ожидается, что затраты на установку оборудования вырастут на 4 миллиарда рублей (60 миллионов долларов).
Отсутствие экологической экспертизы и обрушение стен
Главный аудитор отчета Валерий Богомолов далее сообщил, что строительство ведется без прохождения экспертизы Главного управления государственной экологической экспертизы России.
Кроме того, по словам Богомолова, при строительстве станции Ленинград-2 отсутствует синхронизированный график поставки и монтажа оборудования, а это означает, что около 6,7 млрд рублей оборудования к моменту ввода в эксплуатацию уже не будут покрываться гарантиями производителей.
Медленный прогресс претерпел некоторые опасные изменения. Технические нарушения при строительстве реактора №1 Ленинградской АЭС-2 привели к обрушению армокаркасов блока, что привело к разрушению внешней защитной оболочки реактора в июле 2011 года. Строительство блоков №1 и №2 было отложено на год из-за результат, который может привести к увеличению на 45 миллионов рублей.
Богомолов также сослался на плохую координацию усилий между Росатомом и Министерством энергетики России по поставке необходимой мощности для строительства реакторов № 3 и 4 Ленинградской АЭС-2, что приведет к дальнейшим задержкам.
«Некачественная связь», как ее назвали в Аудите, между Росатомом и Минэнерго тем более смущает, что станция Ленинград-2 возводится рядом с первоначальной Ленинградской АЭС, которая должна была привело к непрерывному потоку энергии.
Но задержка таит в себе реальную опасность: из-за того, что эти два блока будут введены в эксплуатацию с опозданием, продолжение эксплуатации реакторов чернобыльского типа на Ленинградской АЭС может быть продлено, заявила Счетная палата.
В 2013 году из-за вздутия и растрескивания графитового замедлителя одного из этих реакторов он был остановлен. Экологи надеялись, что он останется отключенным навсегда, но ремонт «Росэнергоатома» вернул его в сеть к декабрю того же года.
Росатом в ответах Счетной палате, о которых сообщает World Nuclear News, заявил, что делает все возможное для ввода в эксплуатацию реакторов 3 и 4 на Ленинградской-2 одновременно с выводом из эксплуатации РМБК на первой Ленинградской АЭС.
Новые реакторы будут стоить дороже при подсчете цен на вывод из эксплуатации
«В этом отчете Счетной палаты России еще раз подчеркивается, что строительство атомного реактора, как правило, задерживается и обходится дороже, чем планировалось», — Нильс Бемер, исполнительный директор «Беллоны» и — сказал физик-ядерщик. Он сослался на огромный перерасход средств на реакторах EPR во Франции и Финляндии, которые, как ожидается, превысят 11 миллиардов долларов. Первоначально предполагалось, что оба будут стоить около 3 миллиардов долларов. Теперь, сказал Бёмер, «мы наблюдаем перерасход средств и в России».
Финский реактор EPR на атомной электростанции Олкилуото. (Фото: Википедия)
Бёмер добавил, что расходы на вывод из эксплуатации новых реакторов в России, которые можно определить только на основе предположений, только увеличат их общую стоимость.
«Это показывает, что в ядерной электроэнергии есть много скрытых затрат, которые общество в конечном итоге должно платить», — сказал он.
Росатом защищал рост цен в комментариях WNN, говоря, что он «всегда подчеркивал», что изменения в строительных работах на атомных электростанциях могут привести к росту затрат.
Росатом заявил, что все строительные смены были одобрены российским правительством, и что некоторые сроки были отложены из-за прогнозируемого правительством снижения энергопотребления, сообщает WNN.
Корпорация также указала, что Ленинград-2 и Нововоронеж-2 включают строительство реактора новой конструкции АЭС-2006, что требует «дополнительного контроля всех процессов, связанных с этими проектами, для обеспечения безопасного строительства таких будущих реакторов, вовремя и в рамках бюджета».
Реактор на быстрых нейтронах № 4 в Белоярске, сообщил Росатом WWN, не имеет аналогов ни в одном другом ядерном проекте в мире.
hitig+reaktor — Перевод на английский язык
Экспериментальный кинетический реактор, запланированный к выпуску в 2008 г. , является прототипом для планового кинетического реактора мощностью 25 МВт.
Китайский экспериментальный реактор на быстрых нейтронах (CEFR), завершение которого запланировано на 2008 г., представляет собой прототип планируемого китайского прототипа реактора на быстрых нейтронах (CFRP) мощностью 25 МВт (эл.).
General — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Натриевый атомный реактор Hurtig основан на эксистерных конструкциях FBR из металла и интегрирован в реактор.
Быстрый реактор с натриевым охлаждением (SFR) на основе существующих конструкций LMFBR и интегрального быстрого реактора.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Bn-800 er den mest kraftfulde i verden af noværende повреждающий нейтронный реактор.
БН-800 — крупнейший в мире действующий энергетический реактор на быстрых нейтронах.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Bn-800 er den mest kraftfulde i verden af nuværende повреждающий нейтронный реактор.
С тех пор БН-800 стал самым мощным в мире действующим реактором на быстрых нейтронах.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Bn-800 er den mest kraftfulde i verden af noværende повреждающий нейтронный реактор.
БН-600 также является самым мощным действующим реактором на быстрых нейтронах в мире.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Полезный реактор просто эффективен для получения плутония и основного актинидера с помощью производителя.
Быстрый реактор более эффективен при использовании в качестве топлива плутония и высших актиноидов.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
KNK-II первая критика, основанная на повреждении реактора в 1977 году, мощностью 20 МВт.
КНК-II впервые достиг критичности в качестве быстрого реактора в 1977 и производил 20 МВт.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Полезный реактор просто эффективен для получения плутония и активного актинидера с помощью производителя.
Реактор на быстрых нейтронах может легко использовать как плутоний, так и уран в качестве топлива.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Русланд планировщик и инвестор, а также компания, которая запускает аварийный реактор в Белоярске (Белоярск-4).
Россия выдвинула планы строительства реактора на быстрых нейтронах в Белоярске.
General — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Программа для аварийного реактора Великобритании в Геннемфёрте в Доунрее, Шотландия, в 1957 г., в конце 1994 г. с 1957 г. до закрытия программы в 1994 г.
общий — CCMatrix (Wikipedia + CommonCrawl)
Программа для реактора HURTIG REAKTOR UK blev gennemført i Dounrey, Skotland, fra 1957 indtil showet blev aflyst i 1994.
Британская программа быстрых реакторов проводилась в Доунрее, Шотландия, с 1957 года до отмены программы в 1994 году. reaktor UK blev gennemført i Dounrey, Skotland, fra 1957 indtil showt blev flyst i 1994.
Прототип реактора на быстрых нейтронах (PFR) в Доунри, Великобритания, начал работу в 1975 г.
Добавить комментарий