proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2021 год
  Агентство  ПРоАтом. 24 года с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Способствует ли безопасности атомной отрасли закрытость (усиление режима)?
Да
Нет
Сильнее влияют другие факторы

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[14/03/2007]     Три тумана вокруг урана

М.Ватагин, к.э.н., консультант при Комитете по вопросам ТЭК, ядерной политики и ядерной безопасности Верховной Рады Украины

Люди связывают наличие тумана с отсутствием возможности отчетливо видеть окружающую действительность. В тумане снижается степень уверенности, возрастают сомнения в адекватности действий и правильности выбора направления движения.

Представление о туманности с успехом применимо к общественным процессам или поведению субъекта, если с ними не все до конца ясно;  к явлениям, если нет достаточного понимания происходящего; к планам, проектам и заверениям, в которых отсутствует определенная четкость, логика изложения и доказательная обоснованность. В принципе, все туманы по своей природе и характеру подобны. Можно сказать, что в основе их возникновения лежит разница значений влияющего параметра, а результатом является отсутствие ясной видимости.
Кажется и уран, как основной компонент ядерного топлива для производства энергии на АЭС не является исключением. Казалось бы, причем тут туман в отношении такого радиоактивного химического элемента как уран. О нем вроде бы все известно и детально прописано во всех учебниках. Да и в атомной энергетике уран используется в качестве топлива уже более 50 лет. Тем не менее, пока не удается найти вразумительного ответа минимум на три, казалось бы, простых, можно сказать даже наивных, вопроса:
1.     Каково точное значение долевого содержания изотопа 235U в природном уране?
2.     Отчего уран не включается в баланс добычи и потребления первичных энергетических ресурсов?
3.     Почему ядерное топливо есть, а его удельного расхода на производство энергии нет?

Доля активатора

Определенные сомнения относительно первой позиции возникают сразу же после знакомства с мнениями авторитетов, официально зафиксированными организациями, диктующими моду в данной области и искренне уважаемыми специалистами-атомщиками. Для наглядности эти свидетельства приведены в таблице 1.

Присмотревшись внимательнее, начинаешь понимать, что значения хоть и схожи, но все-таки несколько отличаются друг от друга[1]. При прочих равных это означает, что или шестеро из семерых не правы, либо точного значения до сих пор не знает никто. Или точнее – все ходят где-то рядом, одни дальше другие ближе. Невольно возникает ассоциация с туманом. При этом становится просто интересно, кто, как и чем мерил, что у всех получилось по-разному? Но раз уж положили на бумагу, надо полагать, что каждый автор совершенно уверен в своей правоте.


Таблица 1. Состав природного урана в различных источниках информации[2]

      
Источник
информации
Вес, а.е.м.
в том числе изотопы

238U
235U
234U

1
Глоссарий Росэнергоатом
238,000
99,2800%
0,7140%
0,0060%

2
Глоссарий МАГАТЭ
Отсутст.
99,2800%
0,7200%
_

3
Отчет NEA/OECD
Отсутст.
_
0,7110%
_

4
Учебное пособие (И.Е. Иродов)
238,029
99,2800%
0,7100%
0,0060%

5
Монография Гордеева В.К.
Отсутст.
99,2831%
0,7115%
0,0054%

6
Интернет-энциклопедия
238,0289
99,2739%
0,7024%
0,0057%

7
Большая Российская энциклопедия
238,0289
99,2840%
0,7110%
0,0050%

         
На самом деле, понятно, что никто ничего не мерил. Да и линейки такой точности еще не смастерили, как впрочем, и весов.
Хотя, по существу, любая линейка или весы, имея в своей основе принятую условность, совершенно очевидно имеют и некоторую погрешность относительно  аналогов.

При этом и сам атом со всеми электронами и протонами является не более чем умозрительной моделью для простоты представления. Она так и называется планетарная модель, т.е. некая условно принятая научными авторитетами конструкция. Получается, одну придуманную условность соотнесли с другой, вот и результат у каждого свой, зато самый обоснованный. Хотя природе, по всей видимости, до таких мелочей и подобных разночтений просто нет дела. Она то о нас как о своих частях имеет представление и ей, очевидно, нет необходимости нас изучать. Такую потребность имеет только человек, стремящийся к познанию целого, частью которого он является сам.

Остается только заметить, что если взять две крайние оценки по содержанию 235-го изотопа урана, то погрешность расчетной оценки количества закиси-окиси, которое необходимо приобрести для изготовления одной ТВСА-4,4, составит 187 кг 864 гр., что при сегодняшней цене мирового рынка эквивалентно сумме чуть большей, нежели $ 37,5 тыс.или в расчете на один перегрузочный комплект относительно реактора ВВЭР-1000 около $ 1,6 млн. Этакая милая неточность получается.

Учитывая возможность ошибиться на такие деньги, да в расчете относительно многих имеющихся в наличии энергоблоков, не грех, что называется и мозгами пошевелить.
Для начала попытаемся разобраться, что же такое точность. Точь-в-точь лаконично говорили славяне и были правы, впрочем, как и всегда, когда не мешают, не пугают или не путают. Точенее точки не уточнишь. Более совершенного совмещения объектов, чем полное совпадение точек просто невозможно представить.

Точность является качественной характеристикой способа достижения неизменности количественного значения, формирующего основу представления. Абсолютная точность, по сути своей беспредельна. В том смысле, что уточнять отношение к любому предмету, процессу или явлению можно бесконечно. Наиболее показательно это демонстрируют иррациональные числа. Значение числа π определено сегодня с точностью более миллиона цифр после запятой. И это не предел – можно уточнять и дальше, потому, что у данного числа по определению и сути последнего значения просто не существует. Более правильным может быть выражение, что любое иррациональное число является бесконечно точным и неизменным, вне зависимости от особенностей внешней оценки. Оно постоянно и определяется либо отношением конкретной пары численных значений либо извлечением корня т.е. нахождением числа, умножение которого на него же будет соответствовать исходному значению. Традиционно к числовым константам относят значения √2, √3 и √5, которые, являясь числами иррациональными, в свою очередь формируют постоянные значения или константы соотношения длины диаметра и окружности π и пропорции части и целого, именуемой «золотым сечением» φ[3].

К этому же разряду относится значение доли или удельного веса природного активатора[4] в общей массе подобного, названного автором для краткости долей активатора и обозначенного здесь как da. Если долю активатора выразить через базовые численные константы суммой √5 + √2 + 2√3, указывающей на пропорциональное или органическое соединение полярного триединства всего сущего, мы получим значение беспредельной точности 7,114383155010638…..
Простая мысль о том, что данное значение, показывая удельный вес элемента, предназначенного для обеспечения начала преобразующего взаимодействия, в общей массе целого неизбежно приводит к предположению, что совсем не случайно, содержание активного изотопа 235U в природном уране составляет 7,114383/1000*100=0,7114383..%.

Чем не отправная точка для рассуждений сомневающихся. И спорить ни с кем не надо и запоминается легко. Особенно если попытаться понять и принять. Вне всякого сомнения подобное представление, несколько удивляя своей простотой, может вызвать стремление подвергнуть его сомнению и возможно оспорить по существу содержания. Ведь к существующему представлению уже привыкли и пользуются этим, не задавая «глупых» вопросов. Хоть и не понятно, но здорово.

Вопрос только в том, сколько для этого потребуется усилий, ресурсов и времени и насколько полученный результат будет полезен в практической деятельности.
Древние мыслители совершенно верно учили, что не измерив, нельзя улучшить, но призывали постоянно помнить что всякое чрезмерное вызывает резкую активизацию противоположной направленности.

С этим сложно спорить, да и не нужно, по всей вероятности.
В целом, определенная точность в отношениях нужна, но абсолютная точность недостижима, вернее процесс последовательного уточнения бесконечен в принципе. Поэтому в реальной действительности естественным образом возникает понятие приемлемой точности, расположенной в  диапазоне между допустимым и недопустимым значением. При этом, как и любой процесс, достижение точности требует энергии, возможностей, ресурсного обеспечения и просто-напросто времени с постоянной оценкой соответствия значимости результата предъявленным требованиям.

Каждый человек имеет полное право сделать свой выбор относительно приемлемости формулы познания действительности. Сначала сделать, а потом попытаться объяснить результат или сначала понять знание об отношениях, оценить соответствие и только потом действовать. При этом если все верно изначально, в результате последовательного и потребного приближения к оптимальному значению при определенности диапазона и критерия допустимости, может явиться оптимальная точность или то самое состояние точь-в-точь.


[1] Максимальный диапазон отличий по значения 235U составляет  0,72 : 0,7024 * 100 = 2,5%.
[2] 1. Официальный сайт ФГУП концерна "Росэнергоатом": Пресс-центр атомной энергетики и промышленности РФ (www.rosatom.ru).
2. IAEA Safety Glossary «Terminology used Nuclear, Radiation, Radioactive Waste and Transport Safety», version 2.0, September 2006.
3. Экономика ядерного топливного цикла. Агентство по ядерной энергии (Организация экономического сотрудничества и развития), М.: ЦНИИатоминформ, 1999. – 164 с.
4. Атомная и ядерная физика. Сборник задач: Учебное пособие. 8-е изд., испр. - СПб: Издательство "Лань", 2002. - 288с. - (учебник для вузов. Специальная литература).
5. Гордеев Б.К. Введение в экономику ядерного топливного цикла атомной энергетики. -                                          М.: ЦНИИатоминформ, 2001. – 127 с.
6. Интернет-ресурс Википедия, энциклопедия (www.ru.wikipeiya.org).
7. Химия Золотой фонд.Школьная энциклопедия, Большая Российская энциклопедия, М, 2003

[3] Тема числовых констант представляет самостоятельный интерес и достойна отдельного обстоятельного разговора. В контексте данной работы целесообразно лишь продемонстрировать очевидные факты, что √2 + √3 = 3,14626436…. , (√5 – 1)/2 = 0,6180133988…,  (√5 + 1)/2 = 1,6180133988… , 0,618… * 1,618.. = 1. При прочих равных условиях и не углубляясь в рассуждения, следует констатировать, что подобное представление просто по форме, вполне объяснимо логически, многократно подтверждается в природных или естественных проявлениях, дает определенную точность для начала отсчета и потому вполне может рассматриваться в качестве основы количественного обоснования.

[4] Здесь и далее под природным активатором понимается часть целого, способная при определенных условиях начать процесс внутреннего взаимодействия составляющих существующей основы, направленный на изменение ее качества в результате пропорционального и последовательного развития. В современной науке понятию активатора наиболее близко словосочетание  постоянной тонкой составляющей, числовое значение которой очень схоже с долей активатора, но ясно не определено. По крайней мере, автору не приходилось встречать определения которое можно было понять не используя цифр и символов, которые сами по себе могут только демонстрировать субъективное представление.

Продолжение, как говорится, следует... Предлагаем читателям в компании с автором эссе  в условиях ограниченной видимости найти ответы на второй и третий "наивные" вопросы.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Экономика
· Новость от ProAtom


Самая читаемая статья: Экономика:
Создание ядерного щита Отечества

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4
Ответов: 3


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 3 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Три тумана вокруг урана (Всего: 0)
от Гость на 16/03/2007
Михаил Юрьевич, как всегда, немного лукавит, да и смешивает инженерно-технические вопросы с экономическими...
Попробуем ответить на поставленные "вопросы" все вместе, ниже предлагаю свою версию:
1.     Каково точное значение долевого содержания изотопа 235U в природном уране?
--- Нет точного значения, поскольку и в природном уране идут реакции. Значение варьируется от месторождения к месторождению, хотя и в достаточно узком диапазоне. Для взаимных расчетов потребителя и производителя топлива массовая доля урана в природном сырье ВСЕГДА фикируется в контрактных документах. Кроме того, есть серьезное подозрение, что М.Ю. "смешивает" в одной таблице данные по массовым и молярным процентам, что дает дополнительную "ошибку".
2.     Отчего уран не включается в баланс добычи и потребления первичных энергетических ресурсов?
--- Думаю, что причина проста - еще нет "узаконенного" топливного цикла. Строго говоря, не ясно даже, в открытом или замкнутом цикле будет работать ядерная энергетика в ближайшем будущем. Главная же трудность в том, что помимо "потребления" исходного сырья (т.е. и 235U, и 238U) энергия вырабатывается и на нарабатываемом плутонии. Да и эффективность использования топлива сильно зависит от типа реактора, компоновки активной зоны, режима эксплуатации и т.п. Слишком много "свободных переменных", чтобы экономисты могли спокойно договориться с технарями, как считать баланс добыча/потребление.
3.     Почему ядерное топливо есть, а его удельного расхода на производство энергии нет?
--- см. п.2 - причины те же. Хотя, для конкретных топливных загрузок и топливных циклов в ТЭО, как правило, приводятся значения в граммах природного урана на МВт*сутки.

С уважением

А.Быков


[ Ответить на это ]


Re: Три тумана вокруг урана (Всего: 0)
от Гость на 15/03/2007
>>>При этом становится просто интересно, кто, как и чем мерил, что у всех получилось по-разному? Но раз уж положили на бумагу, надо полагать, что каждый автор совершенно уверен в своей правоте.

Ну на самом деле, действительно мерить-то можно по-разному. Способности экспериментаторов по получению любых желаемых результатов уступают только способностям теоретиков подвести теорию под любой померянный результат :-)

Если интересно, то химический союз IUPAC в 1997 году фиксировал такие данные по изотопам урана:

234U (0.0059 - 0.0050) 0.0055(2)
235U (0.7202 - 0.7198) 0.7200(1)
238U (99.2752 - 99.2739) 99.2745(10)

В первых скобках - природная вариация.
После скобки - наилучшее измерение на образце земного происхождения, а в во вторых скобках - погрещность его последней цифры.

Ссылка на доклад IUPAC здесь.
http://www.iupac.org/reports/1998/7001rosman/iso.pdf [www.iupac.org]

И это, на всякий случай, атомные проценты - т.е., содержание атомов изотопа в общей смеси. А еще бывают весовые проценты, т.е., содержание изотопов по массе. Если Вы пересчитаете данные химиков на весовые проценты, то увидите для того же урана-235 величину, близкую к 0,7110 (зависит от точных значений атомных весов). ;-)


[ Ответить на это ]


Re: Три тумана вокруг урана (Всего: 0)
от Гость на 15/03/2007
Спасибо за оценку, адресное и потому весомое дополнение авторитетных расхождений относительно одного и того же предмета рассмотрения, а также интересную оценку способностей экспериментаторов и теоретиков. Получается, что прав каждый в отдельности, формируя собственное представление и ошибаются все вместе относительно приемлемой точки отсчета. Но раз абсолютная точность не достижима в принципе, то очевидно следует договориться о единообразии представлений. Ну а сделать это возможно на базе некоего безусловного суждения, не требующего дополнительных доказательств - аксиомы. Для этого по-моему иррациональные числа вполне подходят, было бы желание и согласие.
С уважением
М.Ватагин


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.34 секунды
Рейтинг@Mail.ru