Жидкометаллические теплоносители в ядерных реакторах

[Вольный Сяншен]

В 04.01.2025 в 22:43, armycone. сказал:

Это правило термодинамики

О как!

А чего ж его через активную зону прокачивают? Снимали бы энергию с поверхности реактора, конструктивно было бы гораздо проще.

[armycone.]

В 05.01.2025 в 00:46, Вольный Сяншен сказал:

О как!

А чего ж его через активную зону прокачивают? Снимали бы энергию с поверхности реактора, конструктивно было бы гораздо проще.

Его не прокачивают напрямую через активную зону, говорю в который раз. Активная зона находится фактически в резервуаре натрия-24 и передает ему тепло. Напрямую АЗ не контактирует с 1 контуром, только тепловой энергией обмениваются

[chemister2010]

В 04.01.2025 в 22:57, armycone. сказал:

Его не прокачивают напрямую через активную зону, говорю в который раз. Активная зона находится фактически в резервуаре натрия-24 и передает ему тепло. Напрямую АЗ не контактирует с 1 контуром, только тепловой энергией обмениваются

 

Стабильный изотоп натрия - 23. Натрий-24 - это продукт захвата нейтрона.

 

Какие еще вопросы остались?

[Вольный Сяншен]

В 04.01.2025 в 22:57, armycone. сказал:

Напрямую АЗ не контактирует с 1 контуром

Теплоноситель АЗ - это и есть первый контур. 

[Arkadiy]

В 04.01.2025 в 22:57, armycone. сказал:

Его не прокачивают напрямую через активную зону, говорю в который раз. Активная зона находится фактически в резервуаре натрия-24 и передает ему тепло. Напрямую АЗ не контактирует с 1 контуром, только тепловой энергией обмениваются

Период полураспада натрия -24 всего 15 часов, так что он не способен накапливаться в натриевом теплоносителе, в нем , после бера распада натрия 24 образуется стабильный  магний -24. Еще из калия -39 при облучении нейтронами образуется радиоактивный калий -40 с периодом полураспада 1,3 миллиарда лет .

Правда нейтронное излучение реактора низкого уровня, так как в конструкции реактора используют отражающие нейтроны материалы 

[armycone.]

В 05.01.2025 в 01:08, Вольный Сяншен сказал:

Теплоноситель АЗ - это и есть первый контур. 

Я этого и не отрицаю. В первый контур входит и активная зона, в которой происходит контролируемая ядерная реакция, и натрий первого контура. Я говорю про то, что натрий НАПРЯМУЮ В АКТИВНУЮ ЗОНУ не заливается. Активная зона это то место, где происходит сама ядерная реакция, там априори не может быть ничего, кроме самого ядерного топлива и регулирующих стержней

[Вольный Сяншен]

В 04.01.2025 в 23:19, armycone. сказал:

Я говорю про то, что натрий НАПРЯМУЮ В АКТИВНУЮ ЗОНУ не заливается. Активная зона это то место, где происходит сама ядерная реакция, там априори не может быть ничего, кроме самого ядерного топлива и регулирующих стержней

Топливо находится в тепловыделяющих сборках, реакция идёт действительно там. Но большая часть нейтронов покидает свою сборку в поперечном направлении и вступают в реакцию уже в соседних сборках. 

По пути в соседние сборки они как раз и пересекают теплоноситель (и регулирующие стержни). Поэтому теплоноситель должен иметь минимальное сечение захвата. В реакторах на тепловых нейтронах он ещё и замедлитель.

[chemister2010]

Я бы предложил в качестве теплоносителя обычные свинцово-оловянные припои - у них ниже температура плавления, чем у олова и свинца, они дешевы. Литий уже предлагался как замена натрию.

Я обратил внимание, что запрос для реактора на быстрых нейтронах, но сечения в области быстрых нейтронов сходу не нашел. Для таких реакторов очень важно еще отсутствие образования наведенной радиации, так как плотность нейтронов в них значительно выше.

 

История первых реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем и некоторые материалы по новым разработкам: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.ippe.ru/images/publications/thesis/HLMC-2018.pdf&ved=2ahUKEwjezrad9NyKAxWiPxAIHQleNXcQFnoECCsQAQ&usg=AOvVaw09q7IfmL0yJYA1P9qpiYB7

Изменено 4 Января, 2025 в 20:50 пользователем chemister2010

[podlyinarod]

В 04.01.2025 в 21:37, T-34 сказал:

Упаси вас бог пронести на борт самолета хотя бы ртутный градусник, а уж тем более галлий.

А почему "тем более"? Галлий опаснее для алюминия?

В 04.01.2025 в 21:46, armycone. сказал:

То, что у индия высокий СЗТН дает нам только то, что ВОЗМОЖНО мы можем отказаться от 2 контура)))

Точно, потому что первый не будет греться при прокачке через него индия. Безопасность реактора будет абсолютная.

В 04.01.2025 в 22:10, armycone. сказал:

вот на его основе сейчас в Томске-7 строится реактор БРЕСТ-300

Если в современной РФ что-то строится, это не означает, что оно перспективно. Как стало ясно по ходу некой военной кампании, контур управления и организация российских промышленности и науки обладают минимальной способностью селектировать перспективные идеи и решения от тупиковых. Использование лозунгов типа "на новых физических принципах" только усугубляет проблему отсутствия обратной связи.

В частности, тот самый БРЕСТ содержит огромное количество проблем, делающих его крайне сырым и непроработанным. Например, агрессивность свинца не сильно отстаёт от агрессивности галлия. Не последняя роль в этом у руководства НИКИЭТ, использующего политические рычаги для литья сладких обещаний в уши начальства, зная, что уже 70 лет практической ответственности за это в России не существует (это похоже на то, как ослабление естественного отбора в современной цивилизации резко повышает число людей с отклонениями, девиациями и болезнями, в частности, в городах в разы больше душевнобольных). http://www.seu.ru/programs/atomsafe/B11-12_01/N11-12_01.pdf - стр. 16, "О ВОЗМОЖНОСТЯХ И ПУТЯХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИНИЦИАТИВЫ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ", Н. Пономарев-Степной., Ядерный Контроль №2. Март-Апрель 2001.

В 04.01.2025 в 23:19, armycone. сказал:

натрий НАПРЯМУЮ В АКТИВНУЮ ЗОНУ не заливается. Активная зона это то место, где происходит сама ядерная реакция, там априори не может быть ничего, кроме самого ядерного топлива и регулирующих стержней

Видите ли, активная зона реактора имеет размеры порядка метров. Удельное тепловыделение там у практических реакторов таково, что нет никакой надежды на неконвективную передачу тепла на внешнюю поверхность АЗ без разрушения реактора. Теплопроводности существующих твердых материалов на это не хватает и близко. С самого начала ядерной энергетики по сию пору съём тепла с АЗ производится исключительно прокачкой через неё по множеству каналов теплоносителя первого контура. Этот теплоноситель обязан выдерживать те же нейтронные поля, что и все остальные конструкционные материалы АЗ, и при этом не сильно взаимодействовать с нейтронами. И это диктуется не только экономическими соображениями (а они тоже велики), но и вопросами безопасности: разрывы потока теплоносителя не должны по возможности давать реактору заметной положительной реактивности - это чревато "разносом" ядерного котла, как произошло в Атлантиде по одной из наиболее авторитетных версий.

Изменено 4 Января, 2025 в 22:53 пользователем podlyinarod

[armycone.]

В 05.01.2025 в 02:52, podlyinarod сказал:

А почему "тем более"? Галлий опаснее для алюминия?

Точно, потому что первый не будет греться при прокачке через него индия. Безопасность реактора будет абсолютная.

Если в современной РФ что-то строится, это не означает, что оно перспективно. Как стало ясно по ходу некой военной кампании, контур управления и организация российских промышленности и науки обладают минимальной способностью селектировать перспективные идеи и решения от тупиковых. Использование лозунгов типа "на новых физических принципах" только усугубляет проблему отсутствия обратной связи.

В частности, тот самый БРЕСТ содержит огромное количество проблем, делающих его крайне сырым и непроработанным. Например, агрессивность свинца не сильно отстаёт от агрессивности галлия. Не последняя роль в этом у руководства НИКИЭТ, использующего политические рычаги для литья сладких обещаний в уши начальства, зная, что уже 70 лет практической ответственности за это в России не существует (это похоже на то, как ослабление естественного отбора в современной цивилизации резко повышает число людей с отклонениями, девиациями и болезнями, в частности, в городах в разы больше душевнобольных). http://www.seu.ru/programs/atomsafe/B11-12_01/N11-12_01.pdf - стр. 16, "О ВОЗМОЖНОСТЯХ И ПУТЯХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИНИЦИАТИВЫ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ", Н. Пономарев-Степной., Ядерный Контроль №2. Март-Апрель 2001.

Видите ли, активная зона реактора имеет размеры порядка метров. Удельное тепловыделение там у практических реакторов таково, что нет никакой надежды на неконвективную передачу тепла на внешнюю поверхность АЗ без разрушения реактора. Теплопроводности существующих твердых материалов на это не хватает и близко. С самого начала ядерной энергетики по сию пору съём тепла с АЗ производится исключительно прокачкой через неё по множеству каналов теплоносителя первого контура. Этот теплоноситель обязан выдерживать те же нейтронные поля, что и все остальные конструкционные материалы АЗ, и при этом не сильно взаимодействовать с нейтронами. И это диктуется не только экономическими соображениями (а они тоже велики), но и вопросами безопасности: разрывы потока теплоносителя не должны по возможности давать реактору заметной положительной реактивности - это чревато "разносом" ядерного котла, как произошло в Атлантиде по одной из наиболее авторитетных версий.

Спасибо, учту