Про горячий термоядерный синтез

[stearan]

и каковы шансы хотя бы частично это осуществить не загадив весь землешар радиацией до человеконевыживаемости?

[Максим0]

1 час назад, stearan сказал:

и каковы шансы хотя бы частично это осуществить не загадив весь землешар радиацией до человеконевыживаемости?

Исправно работающие угольные ТЭС в расчёте на единицу мощности сильнее срут радиацией чем исправно работающие АЭС. Вопрос сводится по-сути к:

0) Отсутствии аварий с разрушением активной зоны.

1) Минимизации объёма радиохимии.

2) Снижении разбавления продуктов деления неактивными материалами.

3) Длительному, почти вечному, хранению продуктов деления и ненужного ОЯТ без их разгерметизации.

Промежуточный вариант - тяжёловодники на природном уране с открытым циклом. Тяжёловодники с открытым циклом уже позволяют получить столько же энергии с тонны исходного урана как ВВЭРы с полным рециклом урана-235 и плутония. То есть переход с ВВЭРов на тяжёловодники позволяет отказатся от радиохимии и обогащения урана без снижения КПД по сырью.

Но ограниченность запасов урана-235 делает промежуточный вариант малоэффективным, нужно вовлекать в выработку энергии уран-238. Для этого его надо преобразовать в плутоний, разбадяжить торием и сжечь в открытом цикле в реакторах. Но плутоний надо получить с минимальной наработкой продуктов деления, и облучение больших масс урана потоком термоядерных нейтронов с низкой удельной дозой - лучший способ для этого.

В варианте энергетики быстрых и тепловых реакторов через радиохимию надо пропускать всё ОЯТ ввиду высокой стоимости делящихся материалов, а в варианте энергетики КВС (котлы взрывного сгорания) на аналогах РДС-6с + торий-плутониевые тяжёловодники, через радиохимию пройдёт лишь 1/10 всей осколочной активности - что снизит на порядок загрязнение от радиохимических предприятий в расчёте на единицу мощности.

Снижение стоимости делящихся материалов благотворно скажется на безопасности АЭС - например экономически оптимальная толщина циркониевой оболочки ТВЭЛа станет больше.

Кроме того перепроизводство трития на ⁶Li в аналогах РДС-6с - это ключ к получению бюджетного ³He в количествах достаточных для эксплуатации промышленных электростанций на D³He-термояде. При этом масштабы производства энергии будут примерно 1:10:100 - D³He-термояд:КВС:тяжёловодники. В отдалённом будущем это станет мотивом добывать ³He на Уране для чисто-термоядерной энергетике на Земле и полностью избавится от реакторов деления в большой энергетике... в малой энергетике реакторы деления будут всегда в силу принципиальной невозможности поставить на судно или космический аппарат термоядерный реактор из-за его массогабаритов.

[burbulis]

51 минуту назад, Максим0 сказал:

Длительному, почти вечному, хранению продуктов деления и ненужного ОЯТ без их разгерметизации.

А че их хранить, лучше их на Юпитер отправить или на Сатурн... На Марс не надо, он нам еще пригодится.

[Максим0]

10 минут назад, burbulis сказал:

А че их хранить, лучше их на Юпитер отправить или на Сатурн... На Марс не надо, он нам еще пригодится.

А если авария с РН приключится? Вот когда будет у них надёжность 99,9...%, тогда и можно будет вернутся к этому вопросу. А пока ещё ни одна РН тыщу раз не слетала, тем более безаварийно.

Изменено 17 Января, 2022 в 12:45 пользователем Максим0

[chemister2010]

Еще меня впечатлил вариант ядерного реактора на жидкометаллическом горючем. 

[stearan]

7 часов назад, Максим0 сказал:

ТЭС в расчёте на единицу мощности сильнее срут радиацией чем исправно работающие АЭС

это да. хотя тэц наверно погубит "углеродный нейтралитет" гораздо раньше чем угроза от радиационного фона. 

"исправно работающая" АЭС практически не загрязняет окружающую среду (хотя и здесь "зеленые" мозги не согласны). однако от добычи урановой руды где-нить в козахстане, нигэре или канаде, до загрузки ТВЭЛов в реактор - длинная технологическая цепь которая не обойдется вез утечки радиации и образования РА-отходов. также после выгрузки отработанных ТВЭЛов с ними нужно чт-то делать. в этом, имхо, заключаются основные риски и издержки ядерной энергетики. даже если все так радужно будет развиваться как описано Вами выше, все равно это остается сложной многоступенчатой технологией.