PRoAtom

(Всего: 0)
от на 31/10/2022

Товарищу из Китая о "прелестях" гипотетически-утопических ядерных двигателей (типа двигателя Виноградова и других гипотез).
1. 30-летние осколки деления
Максимально допустимый для людей уровень накопления 30-летних осколков деления достигнут - Мировой парк АЭС, за время существования АЭС на планете, в ~2020 г вышел на равновесный уровень радиационной опасности.
Мое мнение - современный уровень АЭС на планете, это не случайно полученная величина, а прагматический расчет, баланса между жизнью и смертью на планете.
В случае аварий на всех АЭС планеты средняя продолжительность жизни сократится до 10-20 лет, за счет повышенного радиационного фона. Через 40 лет продолжительность жизни превысит 40 лет.
Равновесная активность атомной энергетики для 30-летних радионуклидов равна Тау ОЯТ * Средняя мощность электрогенерации (среднее время жизни РВ ~40 лет, умноженное на мощность мировых АЭС ~500 ГВтэ равно ~20 000 ГВтэ*лет). Эта величина примерно в 10 000 раз больше величины 30-летней активности, от Чернобыльской аварии.
Переход на АЭС с КПД 80% против современного КПД 33% в 2,4 раза снизит опасность. Таким образом, безопасной для планеты будет мощность АЭС 1200 ГВтэ, с точки зрения равновесной радиационной опасности Cs-137 и Sr-Y-89.
2. Актиниды, тяжелее урана.
Активность плутония-америция в составе современного ОЯТ примерно в 10 раз превышает уровень границы между жизнью и смертью человечества (средний возраст 20 лет и менее). Однократно предел был достигнут в 1972 году. Сегодня, при аварии на всех АЭС мира, продолжительность жизни взрослого человека упадет до 4-8 лет, новорожденные не доживут до 1 года.
Этот уровень растет прямо пропорционально количеству ГВтэ*лет до примерно 400 лет, и выходит на равновесие по америцию через 800 лет. Пока достаточно простого суммирования опасности америция. По плутонию - арифметика работает до 20 тысяч лет.
Любые новые типы АЭС, если они не будут сжигать плутонии-америции, никак не повлияют на безопасность жизни на Земле.
Таким образом, Ваш вопрос имел практический смысл до 1972 года, и позволял иметь безопасный запас ОЯТ примерно до 1977 года.
Сегодня критическое количество ОЯТ превышено на порядок, и первоочередная задача состоит в сжигании уже существующего плутония и америция.
0
Гипотетически Вы сами ответили на свой вопрос, указав КПД 80% и 30%, подразумевая равное накопление актинидов и осколков деления с современной АЭС. Продлилось бы на 6 лет, если бы Вы задали вопрос 50 лет назад.
Существует опасная для жизни высота, выше которой опасность остается постоянной - гарантированная смерть при падении, и разницы в расчетах уже нет.
Для практического, более точного, ответа на Ваш вопрос необходимо указать, какую активность Плутония-Америция накапливает Ваш гипотетических газовый реактор, в размерности Ки/ГВтэ*год. Или указать изотопный состав исходного топлива. Или указать процент выбросов в окружающую среду при радиохимии.
НО это в том случае, если всё современное ОЯТ будет обезврежено, и ни одна из современных АЭС не будет нарабатывать новый ОЯТ. То есть Вы должны спуститься на землю, и начать всё восхождение снова.
Такой расчет стоит денег, например расчетчики стребовали с Прорыва 5 млрд. руб., и успешно провели работу. С моей точки зрения, смета работ существенно завышена.
Лучше всего, попробуйте сами научиться переводить единицы ядерной энергии в единицы приведенной активности. То есть [квтч] в [Бк[, или [ГВтэ*год] в [Ки]. Обычно (под руководством преподавателя) у студентов на освоение алгоритма перевода требуется 2-4 академических часа, а далее технически однотипные операции.
Если у Вас есть первичные знания в ядерной физике, то самостоятельно прочитайте мою лекцию на Проатом "ТАУ ОЯТ", и сэкономьте для бюджета кругленькую сумму.
Знания - это эквивалент некоей суммы денег. Ядерные знания - в миллион раз более дорогие, чем знания дровосека или землепашца.
С уважением. Старший преподаватель НИЯУ МИФИ, Брюхов С.М.