Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет ham_tramwaynyi1 ([info]ham_tramwaynyi1)
@ 2008-11-09 15:07:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Entry tags:наука

Почему это ещё не было широко внедрено
В ходе дискуссии в одном из моих постов, один из участников дал ссылку на материал по ториевым реакторам на расплаве смеси фторидов урана-233, лития и бериллия. Из материалов по ссылке (на главной странице есть ещё ссылки на подробности, написано просто и не требует знаний, выходящих за рамки школьной программы; правда, на английском языке, и объём не позволяет всё это перевести для ЖЖ).

Из материала по ссылке удалось понять, что такие реакторы, предназначенные для получения электроэнергии, обладают двумя основными свойствами: эффективностью и практически полной безопасностью. Ниже я привожу резюме статьи (перевод с английского мой — [info]steissd@lj).



1. Безопасность, заложенная в принципах работы. Высокий отрицательный температурный коэффициент топлива, его устойчивость при резких временных изменениях условий, стабильность продуктов распада в солевой среде и возможность удалить жидкое ядерное топливо в ёмкость с пассивным охлаждением даёт основание прийти к выводу о том, что реактор на жидких фторидах — наиболее безопасных реакторов, когда-либо спроектированных. Уровень пассивной безопасности не был критическим, когда в начале 70-х сравнивали реактор на жидких фторидах с размножительным реактором с охлаждением расплавами металлов. Типичным способом обеспечения пассивной безопасности размножительных реакторов была изоляция их в бассейне с водой с высокой концентрацией боратов, что отрицательно сказывалось на к.п.д. Реактор на жидких фторидах не требует жертвы эффективности ради безопасности, поскольку безопасность заложена в характеристиках используемого топлива.

2. Высокая эффективность. Реактор на жидких фторидах работает при высоких температурах и низком давлении, что необходимо для выработки электроэнергии на турбинных генераторах либо для термического разложения сырья для производства водорода. Рабочая температура настолько высока, что в старых разработках установки по получению пара в национальной лаборатории в Оук-Ридже это было сочтено помехой.

3. Топливный цикл. Экономное использование нейтронов, присущее реактору на жидких фторидах, позволяет ему перерабатывать торий в уран и работать практически вечно. Запасы тория на Земле велики, их достаточно для обеспечения человечества энергией на протяжении тысячелетий. Министерство энергетики США недавно ликвидировало запасы нитрата тория, которых хватило бы для обеспечения энергетических потребностей США в течение 5 лет. Продукты расщепления могут быть выделены из соли и помещены в подземное хранилище, где в течение 300 лет их радиоактивность снизится до фонового уровня. Актиноиды могут оставаться в активной зоне и не захораниваться. Выход трансурановых элементов в торий-урановом цикле практически равен нулю.

4. Удобство в эксплуатации и надёжность. Реактор на жидких фторидах может дозаправляться топливом без прекращения работы, что исключит необходимость останавливать АЭС на дозаправку. Топливо постоянно повторно гомогенизируется, проходя через активную зону реактора. Поэтому не возникает локализованных горячих зон, для борьбы с которыми необходимо активно перемешивать топливо. Удаление топлива осуществляется просто — путём откачки его из активной зоны. Высокое значение отрицательного температурного коэффициента позволяет реактору быстро подстраиваться од изменяющуюся нагрузку без вмешательства оператора.

5. Поведение реактора в случае аварии или диверсии. Правильно сконструированный реактор на жидких фторидах может выдержать крупные аварии, такие, как прорыв ёмкостей или закупорку трубопроводов. Когда солевой расплав попадает во внешнюю среду, он охлаждается, затвердевает и не позволяет утечки продуктов распада. Газообразные продукты распада должны удаляться в ходе работы реактора, и они составляют малую долю от общей массы отходов. В случае полной потери мощности и в отсутствие активного охлаждения, рабочая жидкость расплавляет соляную пробку в нижней части реактора и вытекает в ёмкость пассивного охлаждения. Таким образом реактор сам обеспечивает собственную безопасность, независимо от поведения операторов.



Возникает вопрос: коль скоро всё так мармеладно, почему реактор на жидких фторидах не стал основным способом получения электроэнергии в развитых странах. Кто, кроме нефтегазового лобби, тормозит его продвижение? И почему за внедрение этой разновидности АЭС, безопасной для окружающей среды, как людей, так и цветочков-лепесточков, не агитируют "зелёные"?

Или же кому-то известно о существенных недостатках этого способа получения энергии?

Рейтинг блогов



(Добавить комментарий)


[info]provorov@lj
2008-11-09 10:59 (ссылка)
http://en.wikipedia.org/wiki/Thorium_fuel_cycle
Problems include the high cost of fuel fabrication due partly to the high radioactivity of the traces of the short-lived 232U that contaminates the 233U fuel; the similar problems in recycling thorium due to highly radioactive 228Th; some weapons proliferation risk of 233U; and the technical problems (not yet satisfactorily solved) in reprocessing. Much development work is still required before the thorium fuel cycle can be commercialised, and the effort required seems unlikely while (or where) abundant uranium is available.

Nevertheless, the thorium fuel cycle, with its potential for breeding fuel without fast neutron reactors, holds considerable potential long-term benefits. Thorium is significantly more abundant than uranium, and is a key factor in sustainable nuclear energy.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 11:04 (ссылка)
Ну, такие проблемы есть у всех ядерных реакторов — проблема нераспространения ядерного оружия и обезвреживания радиоактивных отходов...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]provorov@lj
2008-11-09 11:25 (ссылка)
Не только. Я бы дополнительно выделил вот эти моменты:
1. high cost of fuel fabrication,
2. problems in recycling thorium due to highly radioactive 228Th;
3. technical problems (not yet satisfactorily solved) in reprocessing.

И заключение вполне логичное:
Much development work is still required before the thorium fuel cycle can be commercialised, and the effort required seems unlikely while (or where) abundant uranium is available.

Т.е. потенциально технология хорошая, но чтобы использовать её в промышленных масштабах надо ещё много чего доработать. А пока урана (для которого технология отработана) много - дешевле продолжать использовать его, а не вкладываться в новую технологию.

Увы, бизнес - не благотворительность.

PS. Я всей душой за прогресс, но вы спросили о причинах... :)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 11:28 (ссылка)
Странно: ведь если тория намного больше, чем урана, то производство топлива должно быть дешевле. В одной диаграмме на том сайте указывалось, что содержание тория в руде некоторых штатовских месторождений исчислялось целыми процентами. Урановая руда такой степени природной обогащённости не встречается нигде...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]provorov@lj
2008-11-09 11:33 (ссылка)
Количество не единственная причина стоимости. Сама техология может быть дороже. Например пока не придумали добывать алюминий электролизом, он стоил дороже золота из-за сложности выделения из руды, хотя естественно его было в виде руды намного больше чем золота :)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 11:55 (ссылка)
Т.е., необходим новый способ добычи тория из руды. Впрочем, даже чистый металлический торий тут ни к чему. Достаточно оксида, который без проблем можно переделать во фторид.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]provorov@lj
2008-11-09 12:05 (ссылка)
Не знаю, я не специалист в этом вопросе, могу только фантазировать. В тексте выше пишут что есть проблема высокой стоимости получения топлива. Может это проблема в выделении тория из руды, может быть в построении добывающих агрегатов, транспорта и перерабатывающих установок достаточно защищённых от радиации (насколько я понял, торий намного сильнее фонит, чем уран), может в каких-нибудь дорогих расходных материалах для обработки руды, может ещё какие-то причины... Надо копать публикации на эту тему, и искать мнения профи на эту тему. А то мы похожи на двух бабушек на завалинке обсуждающих слухи за минимумом информации :)

Но тема интересная, при наличии свободного времени я поищу.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]provorov@lj
2008-11-09 12:12 (ссылка)
Кстати, есть ещё и такая технология: http://www.betabatt.com/
Очень чистая и относительно дешевая. Только вот пока не получается сделать достаточно мощные источники тока.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 12:41 (ссылка)
Ясно.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]vadim_i_z@lj
2008-11-09 12:14 (ссылка)
А где сказано, что это дешево?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 12:39 (ссылка)
О дешевизне я ничего не писал.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]vadim_i_z@lj
2008-11-09 12:43 (ссылка)
Я имею в виду - в цитированных Вами текстах. Наверное, в этом и причина...
Помните историю - в США изобрели дивные аккумуляторы, на которых электромобили могли ездить гораздо дольше и дальше, чем на обычных. Увы, при первом же испытании их стали красть, ибо содержание серебра было там очень высоким.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 12:44 (ссылка)
Я не в курсе этой истории.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]vadim_i_z@lj
2008-11-09 12:51 (ссылка)
Давно это было. Один из примеров, которые я привожу, когда рассказываю о том, что не все в техническом прогрессе решается физикой.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]hoholusa@lj
2008-11-09 17:08 (ссылка)
А там было хоть слово об эффективности ?..

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]steissd@lj
2008-11-09 17:13 (ссылка)
См. п. 2.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]hoholusa@lj
2008-11-09 17:59 (ссылка)
Всё, что идёт после фразы "Высокая эффективность", к эффективности отношения не имеет.

(Ответить) (Уровень выше)