proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Авторские права
  Агентство  ПРоАтом. 28 лет 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





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[15/10/2019]     Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение

1992-2008-2019 - сокращенный вариант для читателей Проатома, предназначенный для популяризации такой интересной науки, как Радиохимия.

Начало

С.М.Брюхов

В данной работе описывается успешное создание ЗЯЦ. Когда все проблемы решены, работа кажется простой, а решения очевидными. Но в процессе создания так не казалось. Поиск решения не был простым.



В результате создания этого производства появились проблемы другого уровня, недоступные зрению тех, кто не дошел в своих работах до промышленного производства и рутинной работы по жесткому графику поставок препаратов.

Успешными плодами труда большого коллектива кто-то должен воспользоваться. Правильно съесть грушу не менее важно, чем правильно её вырастить. Иначе она распадется со своим периодом полураспада. Говоря обывательским языком, сгниет.

Над созданием представленного текстового материала, и в его обсуждении участвовало изрядное количество различных специалистов. С выдержкой материала 25 лет, представляю читателям Проатома и свои мысли, записанные на казенной бумаге, казенными чернилами и в рабочее время.

Кому интересны детали, даты, фамилии и должности тех, кто преодолевал производственные проблемы, и какие эксперименты были проведены для решения прикладных радиохимических задач, смотрите оригинальные записи оперативных журналов группы выделения препаратов Р-33 радиохимической лаборатории ОРИП НИИАР с 1992 по 1995 год.

 

Тепловыделение мишени

Эксперименты показали, что если сера плавится, при повышении температуры до 120ºС в реакторе, то никаких видимых изменений размеров оболочки не наблюдается. Разбухание серы является доказательством того, что сера в реакторе имеет температуру, превышающую 160 градусов, когда происходит скачек плотности больше, чем на 20%.

Реакция накопления фосфора-32 из серы (n,p), имеет крайне малое сечение, 0,005 барн, и эта реакция идет с поглощением тепла из энергии нейтронного потока.

Доминирующая реакция, нейтронный захват, имеет сечение 2,5 барн и огромный экзотермический эффект – 8,6 МэВ. (Кстати, можно делать очень мощные ядерные источники энергии из серы во внешнем потоке нейтронов. Шутка на злобу ЛЕНР). В потоке 5Е+15 n/sec*sm2 эта энергия будет иметь заметную величину, разогревающую мишень. При примерно равных концентрациях ядер (с мишенями тяжелых элементов) тепловыделение в единице объема будет в 21 раз меньше за счет меньшего теплового эффекта и в 230 раз меньше за счет меньшего сечения. Итого, примерно в 5000 раз объемное энерговыделение будет меньше, чем у урана-235.

Такие прикидки, расчет-сравнение с ураном, успокаивают, но практика показывает совсем другое. Вместо среднего объемного энерговыделения СМ-3 в 2 МВт/л (100 МВт в 50 л объема активной зоны) мы получаем «всего» 400 Вт/л. Кроме того, кварц – отличный теплоизолятор, а в конструкции мишени не предусмотрено охлаждение в виде прямого контакта с оболочкой. Между кварцем и внутренней стенкой нержавеющей ампулы газовый зазор. В зоне максимального потока такое тепловыделение способно довести серу до кипения.

Экспериментальные наблюдения показывают, что порошкообразная сера-33 из нижней части мишени, в самой нижней из 4-х кварцевых ампул, где температура воды не более 60ОС, плавится. То есть, нагревается более, чем на 60 градусов, до температуры плавления 120ОС. В ЦПАЗ, в центральной плоскости активной зоны СМ-3, поток минимум в 4 раза выше, и нагрев будет на 240 градусов. С учетом более горячей воды (до 100ОС), температура серы достигает 340ОС. Это всего на 100 градусов ниже температуры кипения серы.

Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что при заполнении ампулы природной серой более чем на 75%, алюминиевая ампула начинает деформироваться.

Сечения нейтронного захвата S-33 примерно равны сечению S-32, и тепловые эффекты аналогичные. Но кварц значительно уступает по прочности алюминию, поэтому загрузка серы в кварцевую ампулу не должна превышать 50% объема, обычно до 35% при заливке расплавленной серой.

 

 Социально-экономические аспекты

Когда вы выполняете (очень) дорогостоящие контракты, по неравноправным договорам, и ваши партнеры непременно наложат на вас максимальный из возможных штрафов за срыв поставок, то 4-х кратный запас накопления активности вполне оправдан.

Равноправное партнерство, которое было во времена СССР, без какой-либо ответственности сторон за нарушения срока поставок и количества препарата, позволяет снизить собственные затраты производителей фосфора-33 в 4 раза. Когда заказы на каналы СМ-3 на порядок превышают возможности реактора, очень важно не занимать лишнее место «под нейтроном». Тогда за ¾ стоимости облучения будут платить другие потребители.

СМ-3 – это устройство не только для накопления фосфора-32 или фосфора-33. Эта РУ предназначена совсем для других целей, и эти медицинские изотопы – всего лишь побочный продукт. Окружение ячейки в АЗ, где происходит облучение серы, сильно влияет на накопление. За 17 лет, максимальное и минимальное количество накопленного фосфора отличалось почти в 2 раза, и это, не считая 3-4-х кратной разницы по накоплению по высоте мишени.

Если вы берете в работу 1 ампулу (маркировки на кварце нет) из новой партии облученного материала, то неопределенность составляет до 8 раз. Можно себе представить ход мыслей человека, который отвечает за количество препарата и конкретные сроки поставок, не привязанные к графику  реактора. 2-х кратный запас, рассчитанный по среднему накоплению, явно недостаточен.

В течение года у реактора СМ-3 10 кампаний примерно по 21 суток. Один раз в год реактор останавливается на ППР. Периодически случаются внеплановые остановки, и препарат распадается в мишенях во время простоев.

Согласовать графики работы реактора и график равномерных заказов не так-то просто. Поэтому, чтобы не считать лишнего, делали 4-х кратный запас облученного материала.

Если принять за единицу количество препарата, выделенного из свежих мишеней и отправленного ближайшим авиарейсом в Питер, то равномерные 26 поставок в год каждую среду потребуют в 2,5 раза больше серы в одной загрузке, а во время ППР – в 5 раз больше.

Не забывайте, что люди – это не роботы, и могут ошибаться. Учет ошибок и аварий при заключении договора не должен быть полностью возложен на реактор и радиохимию.

 

Шаг навстречу

Покупателями продукции являются ученые, которые занимаются исследованиями. Для них цена продукции имеет значение. Они заинтересованы в том, чтобы эта цена была минимальна.

Производители препарата заинтересованы в том, чтобы цена продукции была максимальна.

Когда есть прямые контакты, две стороны находят компромисс, устраивающий обе стороны. Но когда есть посредники, потери несут обе стороны.

Прямые поставки препаратов фосфора-33 сформировали оптовую цену на мировом рынке в 44 доллара/мКи в конце 80-х годов. В СССР цены как таковой не было, была просто условная цена.

Когда появился посредник, точнее цепочка посредников (Техснабэкспорт и Амершам в том числе), оптовая цена для производителей упала до 16 долл./мКи, а для покупателей возросла до 140-160 долл./мКи. Очевидно, что производство стало менее прибыльным занятием, а исследователи стали перекладывать средства в карман перекупщику.

Для того, чтобы оплатить 1 высокопоточный канал СМ-3, и накопить деньги на новый реактор к моменту «умирания» старого, необходимо откладывать в копилку от 4 млн. долларов ежегодно. В самый пик потребления фосфор-33 давал ОРИП около 2 млн. долларов, не оставляя никаких шансов НИИАР на создание новой РУ взамен старому СМ-3. В то же время посредник имел до 15 млн., что вполне достаточно для того, чтобы самостоятельно организовать строительство новой РУ, имеющей аналогичные характеристики.

Равноправное сотрудничество существует, например, с китайскими партнерами. Каждую партию препарата можно поставить со сдвигом сроков, 1 или 2 поставки в год можно вообще пропустить, все ППР реакторов учтены в графиках поставок. В результате того, что график потребления привязан к графику реактора (реакторные затраты составляют 80-96% стоимости радиоизотопной продукции) выигрывают обе стороны.

Равноправные партнеры понимают, что реактор не может работать без регулярного обслуживания, и в это время он не производит продукцию. Равноправные партнеры понимают, что опасный и сложный процесс в самом реакторе и на радиохимическом производстве может давать сбои по очень многим причинам, и продукция в это время не будет произведена. Равноправные партнеры понимают, что вылет самолета может быть задержан по различным причинам, например, из-за погодных условий.

Производство изотопной продукции – это не генерация электроэнергии. Резервного генератора для выработки нейтронного потока нет. Остановка СМ-3 может быть компенсирована только одной РУ в мире – HFIR.

В апреле 2019 СМ-3 был остановлен. Ресурс реактора, работавшего с осени 1992, 27 лет, исчерпан. Большая часть персонала уволена. Эта реакторная установка больше не будет работать. Нужен дорогостоящий и длительный капитальный ремонт, или новая установка.

По современным расценкам, новый СМ будет стоить от 25 млн./МВт. То есть от 2,5 млрд. долларов за уникальную РУ мощностью 100-125 МВт. По 75 млн. долларов на каждый из 27 лет.

Фосфор-33, накапливаемый в одном из 16 высокопоточных каналов, дал за это время около 30 млн. долларов. Не было ни одной кампании СМ-3, когда в реакторе не стояла бы на облучении сера.

Есть ли смысл строить новый реактор типа СМ-3? Руководство Росатома считает, что это бессмысленно, зачем поддерживать ядерную медицину Европы, США, Китая за счет российских налогоплательщиков? Проект расшифровки генома, спонсируемый Соросом, успешно завершен.

Пока в России не появится собственная ядерная медицина, такой реактор не нужен. Но, без такого реактора ядерной медицины в России так же не будет. Получается, что Россия находится где-то сбоку от мировой ядерной медицины, и не важно – есть СМ-3, или нет СМ-3, никакой медицинской изотопной продукции в России не требуется.

 

Рецикл серы

У аппарата для отгонки S-33 самым сложным является (не менее важным, чем вакуум ниже 0,001 мм.рт.ст.) удобный сборник отогнанной серы. Этим сборником аппарат принципиально отличается от аппаратов для отгонки S-32, где сера просто выбрасывается.

Даже при стоимости всего в 1000 долларов/г в обороте крутится 50-70 грамм – 50-70 тысяч долларов. Французская сера стоила бы 0,3 – 0,5 млн.

Начнем с чистоты полученной серы. Всякие примеси будут путать картину радиохимических переработок, поэтому нужно, еще до первой постановки серы в реактор 2 раза перегнать стартовый материал на «холодном» аппарате. Коллеги (Ташкент) говорили о проблеме с селеном, но на производстве Р-33 эта проблема ни разу не возникала.

Все аппараты для отгонки изготавливаются из мексиканского кварца (С-5), не нужно жалеть лишних 50-100 баксов на такой материал. Этот же аппарат, в котором происходит стартовая холодная доочистка серы, в дальнейшем будет рабочим аппаратом.

При аккуратном обращении (что не так-то просто сделать в перчаточном боксе) аппарат служит по несколько лет.

Особенностью конструирования такой техники является понимание процесса перегонки при среднем вакууме. Ни о каком пролете от стенки до стенки не может быть и речи – средний пробег молекул газа при 0,001 мм рт.ст. составляет миллиметры, а аппарат имеет диаметр 4-5 см. Поэтому, расположение холодильника может быть где угодно, и как угодно, и под каким угодно углом. Главное условие – все части аппарата, где находится возгоняемая сера, должны иметь температуру выше кипения, иначе часть потеряется, или придется дополнительно ждать двойной перегонки.

Этот феномен я демонстрировал коллегам на аппарате старого образца, где можно было передвигать нагреватель вдоль крышки.

Ампула стояла внизу, и аппарат как будто бы «выплевывал» серу на самый верх. Обращать внимание на этот «плевок» не стоит – разбирайте аппарат и начинайте растворение фосфора.

Вторая особенность при конструировании – плоский шлиф. На конических шлифах можно попасть на термоклин разных частей (даже для кварца) и аппарат лопнет или потеряет герметичность, что автоматом приведет к возгоранию серы – резко увеличится теплопередача через воздух, и температура серы поднимется выше 250 градусов.

Плоский шлиф шириной около 10 мм намного сложнее подогнать, но это под силу одному человеку за 5-10 часов ручной работы с остановками для проверки плотности подгонки.

Аппарат для отгонки серы-33 должен выполнять две основных функции – полностью отгонять серу, очищая фосфор, и количественно собирать серу для рецикла. Для второй задачи сборник перегнанной серы должен быть удобен для работ по сбору, и не допускать потерь в вакуумопровод.

При работе на столе со стартовым материалом возможно возвращать в цикл 99,99% взятой в работу серы. В боксовых условиях 99,7-99,8% является нормальным результатом.

Сечение захвата производящей ядерной реакции у серы очень небольшое – всего за 20 суток накапливается в АЗ СМ-3 от 0,8 до 4 Ки/г. Таким образом, масса фосфора (она же потеря серы на нужную нам ядерную реакцию) составляет от 5 мкг до 30 мкг на один грамм облучаемой серы. Вот такой перекос потока в СМ-3 – в 6 раз могут отличаться накопления за одну кампанию, в зависимости от места в активной зоне. Потери серы на трансмутацию составляют теоретически до 30 ppm, то есть 0,003%.

Сера в процессе рециклов постоянно утяжеляется за счет захвата нейтронов. Этот эффект называется утяжелением изотопов серы при облучении нейтронами. Таким образом, доля серы-34 в облучаемой сере постоянно увеличивается. Сечение захвата (n,y) на 3 порядка выше, чем сечение реакции (n,p). Таким образом, при каждом облучении в СМ-3 от 3 до 10 мг серы-33 превращается в серу-34, то есть до 0,3% дорогостоящего продукта теряется.

Это утяжеление не сказывается отрицательно на качество препарата Р-33, но при сотнях рециклов приводит к существенным потерям доли ценного изотопа в препарате сера-33. Поэтому не нужно смешивать разные партии серы в одну, или учитывать этот эффект при расчете накопления изотопа Р-33.

 

Разница в стоимости препаратов Р-32 и Р-33 ортофосфорная кислота

В 1992 году разница стоимости советского препарата, поставлявшегося самолетными поставками из СССР, Ташкент, в Амершам, составляла 22 раза – Р-32 $2/mCi и Р-33 $44/mCi.

Стоимость в сотни раз выше реальных затрат на производство этих препаратов (если не считать стоимость «подаренного» ОРИП советского реактора и топлива для него, а только радиохимическую переработку).

Такая очень высокая цена была обусловлена невероятно высоким спросом на оба препарата – более, чем щедрое спонсирование исследований генома (секвенирование) привлекло к работам десятки тысяч исследователей. В то время только с помощью радиоактивных изотопов можно было изучать строение нуклеотидов. Амершам и другие посредники, выжимали из «ситуации» миллиарды.

Биологи буквально «плакали», если поставки прерывались даже на короткое время, настолько хорошо оплачивался их труд в то время.

Почему был востребован именно Р-33?

Это связано с его небольшой энергией бета частиц, максимум 0,249 МэВ. При получении авторадиограмм получалась более четкая картина – пробег бета от Р-33 минимум вдвое меньше пробега Р-32. Р-33 позволял получать вдвое большее разрешение – вместо 400 до 800 линий на дюйм.

Труд биолога по изучению живых клеток, с моей точки зрения, – это больше искусство, чем обычная работа. Результаты, полученные разными экспериментаторами (руки, как основной инструмент художника, характерный почерк у каждой кисти), принципиально отличаются.

Цена S-33 обогащения 99,5% составляет до $70 тыс. долларов на европейском рынке (Прайс-лист обогащенной продукции Французского Комиссариата по Атомной Энергии, 1992 г). Накопление в СМ-3 от 1 до 4 Ки/г стартовой серы (на дату калибровки на 5-е сутки). Если серу-33 не возвращать в цикл, то её вклад в стоимость фосфора-33 составит от 17 до 70 тысяч долларов за Ки. Оптовая цена 1995 года – 16 тысяч долларов за Ки.

При рецикле вклад стоимости серы-33 резко снижается. Вклад серы-33 в стоимость продукции колеблется в очень большом интервале – от 70 долларов до 2 тысяч долларов за Ки, в зависимости от типа используемого реактора и потерь в замкнутом цикле серы. Аварии с потерей серы могут повысить этот вклад до неприемлемой для экономики производства величины.

 

Снижение стоимости производства Р-33

Задача технолога по снижению себестоимости продукции становится более, чем прозрачная – потери должны быть сокращены до нуля, точнее до тех самых теоретических 2,5 мбарн нейтронного захвата, переводящего серу-33 в серу-34. Как объяснялось выше, сама реакция накопления фосфора-33 имеет сечение на три порядка ниже. Если потери серы-33 на целевую ядерную реакцию составляют 6-30 мкг/г за кампанию СМ-3, то потери на захват и утяжеление достигают 3 мг, то есть до 0,3% (в среднем по партии в 16 г потери на ядерную реакцию утяжеления составляют приблизительно 0,15%).

При организации рецикла серы-33 задача состоит в том, чтобы не превысить этот предел. Специально поставленные эксперименты по вакуумной отгонке серы в чистых условиях показывают, что за 10 циклов переочистки при температуре до 140 градусов и аккуратном сборе материала можно достичь уровня потерь ниже 1%, то есть менее 0,1% за цикл.

За 1993-1995 год включительно, то есть за три календарных года, на производстве фосфора-33 не было потеряно ни одной ампулы с серой-33. Средние суммарные потери за одну переработку (вакуумная отгонка и перезагрузка ампул) не превышали 0,2%. С учетом трансмутации 0,35%.

Нетрудно посчитать, что купленная даже по 70 килобаксов за грамм, (на самом деле гораздо дешевле) сера-33 удорожает препарат фосфор-33 в среднем 245 долларов за Ки. При цене 16 000 это 1,5%. Поэтому себестоимость фосфора-33 в ОРИП НИИАР была близка с себестоимостью фосфора-32, и составляла менее 1000 долларов за Ки. Вклад оборотной серы в стоимость был больше психологический – такой дорогостоящий препарат нельзя терять ни в коем случае.

На серу-33, при цене в 70 тысяч/грамм, нужно было одноразово потратить 0,5 млн. долларов, а взамен получили 30 млн. 

Принципиально ниже была стоимость изотопно-обогащенной серы, произведенной на бывших предприятиях МСМ. При одинаковой степени обогащения по изотопу сера-33, 99,5%, она стоила 1,5 - 2 тысячи долларов за грамм. Практически никакой разницы в качестве этих препаратов серы-33 мы не увидели, так как предварительно сделали еще одну перегонку. Без неё, возможно, пришлось бы очищаться от йода-131, молибдена-99, так как обогащение делали на том же оборудовании, что и ВОУ.

При такой цене можно было вообще не делать рецикл серы. При среднем накоплении 2 Ки/г, вклад серы в себестоимость фосфора-33 составлял бы всего 1000 долларов из 16 000.

Очевидно, что все преимущества производства Р-33 в ОРИП НИИАР основаны на уникальном реакторе СМ-3. Совсем другая экономика на производстве Р-33, где нет высокопоточного реактора. Вместо 2 Ки/г накопление в 50-100 раз меньше, то есть 20-40 мКи/г. Легко посчитать, что вклад стартового материала, даже при цене в 2000/г, в стоимость готовой продукции составляет 50 – 100 тысяч/Ки. Дешевле, чем за 150 тысяч/Ки никто работать не будет, и требуются дотации.

Реактор СМ-3 сыграл огромную роль в расшифровке генома. Именно его продукция, начиная с середины 80-х, в виде облученной серы-33, поставляемой в Узбекистан, а оттуда в Европу, позволила биофизикам увидеть то, что другими способами увидеть невозможно. Когда дорога была проторена, после развала СССР, эстафету подхватил ОРИП НИИАР. Вплоть до 2010 года препарат Р-33 ортофосфорная кислота был очень востребован, и продавался биофизикам, биологам, биохимикам, врачам-диагностам, по цене от 140 тысяч долларов за Ки.

В пик производства стоимость Р-33 на оптовых поставках НИИАР была 33 тысячи за Ки (по договорам), но с учетом равномерного графика поставок, через таможенные границы препарат пересекал по средней цене в 16 тысяч долларов за Ки (расчеты таможни). Это и пятидневная калибровка, и поставки 2-х партий на разные сроки в одном самолете. Вот, что такое грамотный менеджер по закупкам. До 90% стоимости продукции оставалось у посредников.

 

Реактор на замену СМ-3

Ничего вечного нет, даже звезды со временем теряют свою былую яркость. Самая яркая реакторная звезда Советского Союза, реактор СМ-3 заглушен навсегда, и начались операции по выводу из эксплуатации этого реактора.

С осени 1992 по весну 2019, двадцать шесть с половиной лет, этот реактор, получивший новый корпус, в каждой кампании нарабатывал от 30 до 70 Ки фосфора-33 и 2000 – 5000 Ки фосфора-32. За фосфор-33 НИИАР получал до 1,9 млн. долларов ежегодно в пике производства, продажа облученного стартового материала серы-32 стоила до 0,2 млн. долларов.

Если посчитать упущенную выгоду, которую мог бы получить НИИАР, имея у себя на площадке производство обоих изотопов, имеющих непомерно высокую цену на рынке биофизики, при привязке цены препарата к графику работы реактора, то оба производства, каждое по отдельности, могли бы дать в 10 раз больший доход, чем продажа фосфора-33. Так как продажи фосфора составили около 30 млн. долларов, то эта цифра могла возрасти до 600 млн. долларов.

На мировом рынке радиоизотопов действуют свои законы, и такие простенькие расчеты упущенной россиянами прибыли только вызывают улыбки. В ответ резонно получаем ответ, что без заказов Сороса НИИАР мог вообще просто исчезнуть. Кому на Западе нужен ядерный центр, который за несколько месяцев может наладить производство любого изотопа в промышленных масштабах? Квоты давно поделены. Радуйтесь тому, что вам не дали умереть с голоду, когда развалился СССР.

Конечно, 600 миллионов долларов мало для постройки нового СМ. Его стоимость оценивается 2000-2500 млн. долларов. Но это было бы уже 30% от стоимости уникальной РУ, а не 1,5%. Однако этой суммы, перехваченной посредниками, вполне хватило бы на очередную реконструкцию СМ-3 в СМ-4.

В течение примерно 5 лет, с 1994 по 1999, продажи фосфора-33 обеспечивали 40-50% заработной платы всего НИИАР. Понятно, что ни о какой сумме, оставляемой от очень прибыльного бизнеса (даже этого малого процента от рыночной цены), для постройки будущего реактора на замену СМ, не было и речи. В те годы стояла задача просто выжить в условиях надвигающейся рыночной экономики.

 

Могильщики реакторных изотопов

Жизнь не стоит на месте, и появляются всё новые и новые технологии. Некогда крайне востребованные препараты сегодня выброшены на свалку науки, и ими никто не пользуется.

Новые методы флуоресцентного анализа позволяют делать то же самое, что изотопы фосфора и серы, только в сто тысяч раз дешевле. Сегодня любой может заказать свой геном, примерно за 15 тысяч долларов, а расшифровка первого генома обошлась в 1,5 миллиарда. 

На смену нейтронному потоку СМ-3, дающему ежегодно 25 килограмм осколков деления активностью 25 миллионов Ки, пришел протонный ускоритель, оставляющий после себя менее тысячи Ки наведенной активности. В 25 000 раз протонные технологии радионуклидов для диагностики безопаснее реакторных, при одинаковой пользе.

 

Эффект температурной зависимости вакуума в аппарате отгонки

Когда вы набрали вакуум в аппарате при комнатной температуре, то прибор показывает 0,0015-0,0020 мм рт.ст. При подъеме температуры внутри вакуумированного аппарата до 135-140 градусов, стенки аппарата нагреваются на 50 и более градусов сильнее. Шлиф также должен быть хорошо нагретым – иначе сера его заклеит.

При рабочей температуре давление падает в 1,5-2 раза, при остывании давление снова возрастает. Этот эффект связан с тем, что натекание воздуха в аппарат происходит через шлиф, и сечение утечки примерно постоянное. А вот плотность воздуха с температурой падает – примерно вдвое при 300 градусов на шлифе.

Теоретики в один голос говорили, что в тот момент, когда сера летит, вакуум падает. Но он падает в самом аппарате, а вакуум мы меряем в отходящей линии, после холодильника, куда никакой серы не попадает.

Наблюдаемое падение давления с температурой химики называли шарлатанством, но специалисты по вакуумной технике только посмеивались над такими «учоными».

 

Радиационная безопасность.

Характерной особенностью работ 1 класса с чистыми бета-излучателями является очень крутой рост МЭД от расстояния до препарата. Если для жесткого гамма-излучения выполняется соотношение 1/R2, то для мягких излучателей типа Р-33 эта зависимость реально составляет не выше 1/R3, за счет экранирования воздухом.  Неправильные оценки дозовых нагрузок на руки персонала приводят к поражению ногтей и конечных фаланг пальцев рук даже при безупречной безаварийной работе.

Аварийные ситуации с такими препаратами приводят к увеличению МЭД на рабочем месте в тысячи и десятки тысяч раз, что крайне затрудняет проведение аварийных работ. Практик должен знать такие риски и принципы организации безопасных работ по ликвидации аварий и аварийных ситуаций с такими препаратами.

При авариях, кроме резкого увеличения площади поверхности, происходит замена материала, в котором тормозятся электроны. Это приводит к скачку энергии тормозного излучения, которая возрастает в 2-3 раза при смене воды на сталь. Проникающая способность тормозного ионизирующего излучения увеличивается на порядок.

Правильная защита от бета при транспортировке – это слоеный набор (сэндвич) из легкого материала (вода, полимер) толщиной полного пробега (у Р-33 2 мм, у Р-32 5 мм) и тяжелого материала. Легкий материал для остановки электронов дает рентген минимальной энергии, и это позволяет экономить на толщине свинца.

Для попадания в III транспортную категорию достаточно 5 мм свинца, это штатный свинцовый контейнер советских времен, КТ-5. Его вес около 800 грамм.

Одной из особенностей Р-33 является его абсолютная «нелетучесть». Мой семилетний опыт работы с плутонием не позволял мне понять, каким образом всё, находящееся в прямом контакте с Р-33, остается чистым. Все оказалось очень просто – ни Р, ни S не образуют аэрозолей при комнатной температуре. По моим оценкам, в воздух поднимается не более 10-9 от активности препарата.

А вот у плутония эта величина составляет до 10-3. Даже граммовые количества, находящиеся на воздухе, создают загрязнения, превышающие 105, и мне приходилось несколько раз видеть, как РУП «замирал» на нулевой отметке, создавая ложную картину безопасной работы (перегруз дозиметрического прибора, при котором он показывает ложный ноль).

Так как фосфор «никуда не летит», в случае аварии можно просто закрыть помещение и подождать 6 месяцев, после чего произойдет самодезактивация в 100 раз, и персонал без риска для здоровья может провести дельнейшую очистку. Согласитесь, что 4 Зв и 40 мЗв, полученных персоналом при проведении аварийных работ, очень большая разница. Первая требует безотлагательного медицинского вмешательства, иначе половина персонала погибнет в течение месяца, а вторая даже не требует вывода человека с горячей зоны.

Мои старшие коллеги, которые были лично знакомы с Легасовым, считают, что Валерий Алексеевич тяжело переживал тот факт, что поспешные работы на аварийном РБМК в Чернобыле были бессмысленны, и коллеги доказали ему, что даже полугодовая выдержка перед началом работ по ликвидации (почти) никак не повлияла бы на результаты локализации аварии (спорный тезис, но перепроверять его в Фукусиме не нужно было). Дозы через полгода были в сотни раз меньшими, чем в первые недели. Незнание не освобождает от ответственности, и человек не смог пережить суда своей совести. А невероятные фальсификации советских «ученых», связанные с катастрофой, и осуждаемые зарубежными коллегами, только усугубляли психологическую ситуацию.

Концепция обращения с РВ при проведении работ 1 класса должна основываться на максимальном исключении возможности разгерметизации оборудования. Перчатки, то есть перчаточные боксы, исключаются при организации таких работ. Только дистанционные средства манипулирования продуктом и оборудованием 1 зоны.

В свое время классы работ были определены как :

Летальная доза за 1 смену – 1 класс (начало первого класса)       100 000           МЗА

ЛД за 1 год работы – 2 класс (начало 2 класса)                              100                МЗА

ЛД за 100 лет – 3 класс.                                                                     1               МЗА

Для ФТФ была еще одна единица – ОМП = 27000 единиц 1 класса.

ЛД за 1 мин       (ОМП)                                                                      2,7*109       МЗА

Детская машинка самосвала, весящая 100 гр, меньше 100 тонного самосвала в миллион раз. Между мухой и слоном разница в весе десять миллионов раз. Между МЗА и ОМП миллиардная разница. Человек, который в детстве играл в песочнице с машинкой, не сможет адекватно представлять себе труд водителя большегрузной машины. Для этого нужно долго и упорно учиться, а не переносить опыт детской игры на производство.

При производстве Р-33 количество целевого РВ на рабочем месте приблизительно равняется порогу 1 класса, поэтому протирать штаны рядом с таким количеством, то есть находиться в помещении целую смену, за 3 мм стенкой бокса, чревато для жизни.

Обратите внимание – каждую смену персонал рискует получить такую дозу. Не один раз в жизни, а каждый раз, когда в боксе более 1,1 Ки препарата Р-33.

Каждый раз МЭД от «грязи» на ампулах может дать 4 Зв за единицы часов. Работы по отмывке ампул от «реакторной грязи», то есть от металлических включений в кварц и прилипшей металлической пыли, не должны проводиться в перчаточных боксах, чтобы исключить риск повышенного облучения персонала. Такие работы следует проводить в оборудовании, имеющем дистанционно управляемое оборудование, исключающее ручной контакт с материалом.

Многие руководители считают, что радиация - это не опасно. И спокойно сами работают без перчаток, без лепестков. Прямо на столе, где пьют чай рядом с радиометками, которые уверенно детектируются приборами дозиметрического контроля. Под верещание дозиметрического прибора новобранцам доказывается полная безопасность производимых работ.

Таким образом они пытаются снять синдром радиофобии у подчиненного персонала. Но сами они отлично понимают, что радиометры прекрасно работают с количествами РВ, которые даже не попадают под область применения НРБ (и сферу контроля РТН), так как количество на рабочем месте менее МЗА. Опасность представляют только химические свойства используемых реактивов.

Когда бесстрашные ученики от таких учителей - лаборанты - приходят работать с РВ в лабораторию 1 класса, где за смену тысячи человек могут «хапнуть» ЛД, страшно становится за весь Мелекесс и ближайшие деревни. Особенно опасно, когда такие становятся руководителями производств.

Биофизики и биохимики, биологи и врачи, работающие с Р-32 и Р-33, оперируют максимум количествами 3 класса, или проводят вообще внеклассовые работы. О безопасности таких работ можно сказать – они безопасны, и не представляют угрозу ни основному персоналу, ни вспомогательному персоналу, ни населению.

Есть один нюанс, отличающий Р-32 от Р-33. При попадании РВ внутрь организма Р-32 примерно в 3 раза опаснее, при равной активности, это отражено в дозовом коэффициенте. При внешнем облучении разница составляет 100 раз – у первого МЗА миллион Бк, у второго 100 миллионов Бк.

Эта разница связана с энергией бета-частиц, при взаимодействии которых с окружающей средой образуется так называемое тормозное излучение. Средняя величина энергии бета у Р-32 около 600 кэВ, у Р-33 около 100 кэВ. Примерно треть от этой энергии составляет тормозное излучение (рентгеновское, X-Ray), то есть мощное проникающее электромагнитное излучение с энергией 200 кэВ и 33 кэВ.

Излучение рентгеновского аппарата, которое насквозь просвечивает человека, ослабляясь примерно наполовину (поэтому получается картина костного скелета), имеет энергию около 30 кэВ. Это очень опасное внешнее излучение, и на старых рентгеновских аппаратах можно было получить несколько Рентген за один сеанс (прямой просмотр на экране).

У Р-32 в 6 раз энергия квантов выше, и толщина половинного ослабления у них 5 см в свинце. Поэтому с таким препаратом работают только за свинцовыми экранами, а большие партии получают за стенкой из свинца толщиной 10-30 см.

Для Р-33 вполне достаточно иметь свинцовую защиту 1 см, так как толщина половинного ослабления около 1 мм. Лицевая сторона цепочки Р-33 в НИИАР была облицована таким свинцом в 1993, а сверху закрыта крашенным стальным листом. Работы были проведены после того, как один из сотрудников получил за смену 5,5 БЭР на операции отмывки ампул, и с тех пор внешнее облучение было сведено к минимуму.

Листовой свинец, примерно 400 кг, был любезно предоставлен персоналом ХТО, из необозримых свинцовых запасов установки грануляции топлива. Два сотрудника получили за эту поставку премию из личных жидких валютных запасов автора. Официальный заказ свинца, через центральный склад НИИАР, так и не был выполнен. Время выполнения заказа было от 1 до 3 лет в те лихие годы, и заказчик с удивлением получал то, что уже давно забыл, и что было уже не нужно. 

Защита кистей рук – основная проблема производства Р-33. Измерить дозы на ладони, а тем более на пальцы, сложно, а вести оперативный контроль – почти невозможно.

То защитное оборудование, где проводится отмывка кварцевых ампул от грязи, должно иметь защиту от изотопов Со, то есть от гамма с энергией более 1 МэВ.

Правило простое – перед началом работ рабочее место и сам источник должен проверить дозиметрист (в СССР и России), или сам персонал с помощью дозиметрических приборов (зарубежные производства). Эти замеры должны быть пересчитаны в допустимое время прямого контакта с источником, и это время превышать нельзя.

Хорошее оборудование сегодняшнего дня – дозиметрические приборы прямопоказывающего действия. Такой прибор не позволит вам получить более установленного предела дозы за рабочую смену. Прибор подает звуковой сигнал при приближении к опасному пределу. Ранее таких индивидуальных дозиметров не было, а приходилось пользоваться «карандашом» на 200 мР.

Периодически глядя в окошечко, можно было увидеть дозу, полученную с начала работ. 200 мР – это двухнедельная доза, то есть примерно 1/25 от годовой.

Сегодня разрешается за смену получать не более 375 мкЗв на всё тело (1/40 от 20 мЗв, минус 25% на внутреннее облучение при работе с открытыми ИИИ).

Прямопоказывающие индивидуальные дозиметры исключают случайное переоблучение персонала, в этом их большое преимущество перед обычными накопительными кассетами ИДК.

Перестраховаться радиохимикам при работе с РВ класса ОМП невозможно. Ни одно из профилактических мероприятий не помешает в случае реальной аварии.

Целая отрасль в атомной промышленности – это РБ и ЯБ. Радиационные аварии (проектные аварии, возможные аварийные ситуации), которые легко можно представить себе, должны ликвидироваться персоналом по заранее спланированному сценарию. Персонал должен регулярно проходить (противоаварийные) тренировки по локализации радиационных аварий. А запроектные аварии должны ликвидироваться осознанно персоналом, который знает все опасные стороны производственного процесса.

Несколько радиационных аварий у нас было связано с отсутствием у персонала чувства опасности, когда сотрудник из любопытства решил посмотреть, «чего это там хлопнуло».

Не буду есть хлеб РБ, хотя сам обеспечиваю и отвечаю за безопасность, рассказывая всем правила работы. Напомню лишь то, что когда работаешь на высоте 1 км, необходимо пристегивать страховой пояс, а при работе с РВ при малейшем подозрении и без подозрения постоянно контролировать радиационную обстановку на рабочем месте. Постоянно.  В автоматическом режиме. Несмотря на то, что это делает АСРК на объекте.

 

Органолептический, или визуальный оперативный контроль

Контролировать отмывку ампул дозиметрическим прибором не имеет большого смысла – черную грязь видно глазами, и ваша задача оттереть до бела. Контроль нужен только с точки зрения дозиметрии персонала.

Когда ампула еще не вскрыта, обратите внимание на то, что в том месте, где нет серы, находится нечто, похожее на паутину. Белая, тонкая, как объемная сетка. При вскрытии ампулы паутина мгновенно исчезает, вместе с легким хлопком, означающим, что в ампуле находился газ под давлением.

Ещё обратите внимание, что в реакторе, имеющем температуру теплоносителя 60-80 градусов (по сопроводительной документации), сера расплавилась почти во всех ампулах. Температура плавления – 120 градусов. Это указывает на то, что конструкция мишени не обеспечивает расчетного охлаждения, и происходил расплавление порошка.

Может показаться, что в состоянии порошка сера имеет больший объем и должна накопить больше фосфора. Но на практике заметить такие эффекты не удается. Теория же показывает, что у серы практически нулевой эффект самоэкранирования, и нет никакой разницы, облучать порошок или компактный расплав.

Вскрытая ампула помещается в аппарат отгонки, и 1 мл отгоняется за 1-5 минут, при мощности нагревателя примерно 300-500 Вт. При разборке внимательно осмотрите колпак – чтобы увидеть, не осела ли на нем сера. Очень часто сера не долетает до холодильника, и остается на местах, которые имеют относительно низкую температуру.

Не обращайте внимания на серу вне ампул, и не пытайтесь очистить весь аппарат от серы дополнительной отгонкой. Тем самым вы только синтезируете фосфорные пирокислоты, и получите головную боль в виде потерь времени, потерь фосфора на кварце.

Правильно сконструированный и изготовленный аппарат отгонки должен иметь в каждой точке, где происходит движение паров (газов) серы, температуру выше, чем температура кипения.

Этот принцип был нарушен в старых конструкциях, и исправлен в новых вариантах.

Вакуумный аппарат отгонке паров хлоридов натрия и цезия при сушке пирогранулята был сделан с нарушением этого правила, и сухая очистка от солей в ХТО не состоялась. Исправленный образец аппарата был в последствии испытан, примерно в 1988, и показал, что безводные технологии удаления хлоридов возможны. Но этот аппарат был уже не нужен – радиохимию ОЯТ БН после 1986 года в НИИАР ликвидировали, а чистые соли от аппарата грануляции можно спокойно отмывать водой.

Теперь смотрим светящуюся ампулу, в которой серы уже нет. Если она светится равномерно, небольшим пятном на дне, значит процесс прошел успешно. Если она имеет свечение в трещинах, то вы проводили отгонку при температуре ниже температуры кипения серы, и фосфор с остатками серы заполнил микротрещины. Часть продукта таким образом теряется.

Залили раствором (обычно 0,1 М солянка) ампулу и сразу перенесли раствор в стаканчик для упаривания. Смотрим, осталось ли свечение в ампуле. Достаточно 1-2 минут, чтобы фосфор полностью перешел в раствор. Визуально оцениваем потери на стенках ампулы. Если ничего визуально не светит, то потери менее 10 мКи, то есть менее 0,2% от партии 5 Ки.

Раствор в стакане упариваем до суха. Для этой операции важен минимальный объем промывных растворов и ни в коем случае нельзя перегревать стакан выше 120 градусов. Смотрим свечение – тоненькая светящаяся плёночка.

Все операции визуального контроля, описанные выше, не так важны для уверенного проведения процесса, и их можно заменить измерениями на ДРГ3. Но для усвоения навыков работы, при обучении персонала, методы визуального контроля нужно изучить. Для этого вполне достаточно 100-200 мКи препарата.

Однако, следующая операция невозможна без визуального контроля. Процесс хроматографии на катионите и анионите невозможно контролировать никаким другим способом, кроме как визуальным контролем за сорбцией-десорбцией. В НИИАР нет микродозиметров (примерно размером со спичечную головку), которые позволяют измерять большие МЭД от тормозного излучения в непосредственной близости от колонки, а ДРГ3 имеет геометрию «слона в посудной лавке».

Для контроля хроматографии возможно применить светящийся состав на полоске, вплотную с колонкой (например, на основе сульфида цинка), но автору это не нужно было – большие количества фософора-33 сами по себе святятся, как фосфорные елочные игрушки.

Катионит, прописанный в инструкции (для подстраховки, на случай пережога фосфора), не нужен, если вы не жарили фосфор, и не нагнали примесей при кипячении. В Ташкенте вся хроматография – сорбция-десорбция на анионите Дауэкс 1х50, сшивка 8%, 200-400 меш, и неизменно отличный результат. Автор многократно получал кондиционный препарат только на анионите, экономя время, сокращая полученную дозу и повышая качество препарата за счет уменьшения доли продуктов радиолиза сорбента в препарате.

Катионит находится в контакте с раствором и разрушается под радиационным воздействием самого фосфора и радиоактивных катионных примесей. Очень важно снизить время контакта раствора с зернами сорбента, а каждый лишний дециграмм сорбента – это дополнительная органическая грязь, образовавшаяся под действием радиолиза. Так что катионит, с одной стороны уменьшает содержание катионных примесей (спорный вопрос с моей точки зрения, они и так со свистом пролетают на анионите), но увеличивает количество органических примесей в растворе. Кроме того, оторвавшиеся от матрицы сульфогруппы также загрязняют препарат.

Анионит намного сильнее страдает от радиационных эффектов, чем катионит. Фосфор сорбируется в единичных верхних слоях сорбента в виде тонкого светящегося диска в верху колонки, и тут же зерна превращаются из янтарно-желтого в коричневый, а если промедлить пару минут, в темно-коричневый, а затем черный цвет.

Увидеть зону сорбции, формирующегося, из водного раствора с pH~5, возможно только в первые 10-30 секунд, далее сорбент становится непрозрачным, и свечение видно плохо. Кроме того, происходит потемнение кварца. Не забывайте, что сорбент получает каждую секунду до 1 Мрад, и просто распадается на куски, плавится и пузырится.

Здесь очень важно визуально контролировать процесс. Наблюдения помогут принять решения по дальнейшей оптимизации массы сорбента для загрузки, по сечениям колонки, по отношению высоты столба сорбента к диаметру.

Мне удалось показать, и доказать, что классические h/d в таких процессах на самотечных колонках неприемлемы. Не говоря уже о 20, даже 10 не позволяют всегда получить кондиционный препарат. Низкая скорость и зауженное сечение приводит к замедлению процесса, с 5-7 минут до 30-60 минут, что неизбежно приводит к выгоранию сорбента и загрязнению препарата. Оптимальное отношение h/d находится около 5-7, а загрузка сорбента 0,8-1 мл на партию 5 Ки.

У моих коллег неоднократно колонки останавливались, их разгружали, проводили десорбцию в статике сильнокислыми растворами, упаривали с прокалкой, долго кипятили для разрушения пирофосфатов, и опять получали зеленый опалесцирующий раствор. Один случай произошел в моем присутствии, и чужая ошибка послужила мне уроком. Сорбцию-десорбцию проводили около 100 минут, вместо 3-5 минут. Так делать однозначно не нужно.

Разгонка ортофосфорной кислоты от пирофосфорной и метафосфорной кислоты происходит сразу в готовом для продажи препарата растворе – 0,04 М HCl. Раствор элюата имеет рH~1,5, фосфор, собственная кислотность которого на 3 с лишним порядка ниже, быстро элюируется. Здесь задача технолога, выступить в роли аналитика, определить и отсечь другие формы фосфорных кислот от ортофосфорной.

Как правило, при правильной отгонке доля не орто формы составляет ниже требований ТУ, 0,4%, и можно собирать всю зону свечения. Но лучше отсечь последние капли, чтобы гарантировано отсечь ненужные примеси. Визуально легко можно определить, есть запаздывающее по движению колонки свечение, или нет. Это запаздывающее движение свечения по колонке и есть пиро, мета, поли, гетеро фосфаты. Если запаздывающего по колонке свечения нет, значит весь фосфор кондиционный.

 

Удельное энерговыделение фосфора-33 на один атом можно рассчитать  по периоду полураспада и энергии распада. Один ватт – 33 Ки америция-241 (5 МэВ) или 1650 Ки фосфора-33, (0,1 МэВ, 0,26 МэВ максимальная). Таким образом, при равной активности америций-241 имеет в 50 раз большее энерговыделение, чем фосфор-33.

Но период полураспада отличается как 432 года/25,4 дня. 6200 раз. Если мы имеем безносительные препараты, то фосфор-33 (на один атом) будет иметь в 125 раз больше удельное энерговыделение. При равной молярной концентрации растворов.

При концентрации в растворе 1 Ки/мл Р-33, который подается на ионообменную очистку, удельное энерговыделение составляет 600 Вт/литр, что вдвое превышает удельное энерговыделение растворов свежего ОЯТ БН.

Существует мнение, что никаких альтернатив для пирохимии свежего ОЯТ БР не существует. Это не верное мнение. Даже самотечная хроматография позволяет получать неплохие результаты при работе с препаратами, имеющими запредельное для ОЯТ удельное энерговыделение.

Кроме того, Высокоскоростная Жидкостная Хроматография позволяет сократить время контакта фаз на порядок, и даже на два порядка.

Основным лимитирующим фактором для высокоскоростных жидкостных переработок ОЯТ БР является не сам процесс сорбции-десорбции, (или не сам процесс экстракции-реэкстракции), а время жизни реагентов в водном растворе.

Недостатки у этих технологий – слишком высокого качества получаются препараты делящихся материалов. Каждый элемент получается с любой, самой высокой очисткой от других элементов. Это абсолютно недопустимо с точки зрения нераспространения. Кроме того, цена вопроса также высока. Но ведь не обязательно для БР делать сверхвысокие очистки. 

Например, препарат Cm-244 получают со степенью очистки от осколков деления Е+8. 100 миллионов раз. Можно и выше, просто это уже не нужно для практических целей.

Все данные для расчета экономики водной радиохимии всех актинидов давно есть. Все данные по отходам и потерям также есть. Процесс легко автоматизируется.  

В сорбенте типа КУ-2 или АВ-17 при сорбции достигается концентрация до 5 ммоль/г. У фосфора-33 без носителя удельная активность 5150 Ки/ммоль, это дает больше 3 ватт на грамм сорбента при полной загрузке. Это 3 кВт/кг, то есть 3000 Дж/кг*сек.

Если не учитывать этот факт, то никакой аффинаж на ионообменных материалах невозможно провести. Обычные сорбенты (на матрице сополимера стирола с дивинилбензолом) имеют радиационную стойкость до 1 Мрад, то есть до 10 000 Дж/кг. При такой дозе примерно 0,5% сорбента разлагается, и продукты разложения начинают попадать в раствор.

Поэтому загрузку сорбента необходимо проводить с обязательным разбавлением кислотой-носителем (микро или санти молярная соляная кислота) и не использовать чистую воду. Зона сорбции будет увеличена в 10-100 раз, что пропорционально снижает удельную нагрузку на сорбент.

Иначе, через 3,3 сек в промывной раствор попадет 0,5% грязи от разлагающегося сорбента (у вас доля примесей по ТУ должна быть менее 0,4%, никакие фильтры такую пыль не поймают), а через 330 сек (5,5 минут) вместо сорбента у вас получится клеевая масса темно-коричневого цвета. Вы потеряли 100 % исходного сырья в сорбенте. Через еще 5 минут сорбент станет черным.

Технология переработки такой массы для спасения фосфора отсутствует, потери при переработке «выжженного» сорбента методом десорбции сильной кислотой превышают 50%, не считая временных потерь.

5 Ки фосфора-33 даже по оптовой цене стоят $80000, а с вас попросят неустойку по рыночной. Не нужно быть пророком, что произойдет, если Вы лично допустили такую оплошность. Придется продать десяток квартир для компенсации нанесенного фирме ущерба. Радиохимия для зарубежной ядерной медицины – это не Прорыв, где можно десятилетиями срывать сроки, и никто на это не обратит внимание.

Поэтому, политически грамотный радиохимик должен учитывать такие нюансы.

Мои коллеги делали 4-х кратный запас сырья на случай таких ошибок. Запас просто распадался.

Мое рацпредложение выглядело нелогично с точки зрения классической хроматографии. Вместо насоса высокого давления, позволяющего продавливать растворы со свистом через колонки, я предложил сократить h/d в 4 раза, и оставить простой самотек.

Что дает такой прием?

В 4 раза уменьшается длина потока, а удвоенное сечение колонки (для сохранения емкости) уменьшает время контакта на зерне вдвое. Итого в 8 раз снижается время контакта, а вместе с ним удельная нагрузка на сорбент.

Кроме того, всегда есть в запасе возможность поделить партию на аффинаже на несколько частей, чтобы гарантированно избежать застоя исходного раствора.

Первый же эксперимент на 2,5 Ки дал идеальный препарат.

Против параметров паспорта на препарат, соответствующий всем требованиям заказчика и ТУ, с выходом более 96%, никакие, даже самые весомые, аргументы кандидатов и докторов наук не имеют значения. После этой работы, на любые эксперименты по улучшению параметров технологических процессов, мне была открыта «зеленая улица», и оказывалось содействие всех коллег.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомная наука
· Новость от proatom


Самая читаемая статья: Атомная наука:
Интуиция в законе

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 5
Ответов: 6


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 22 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 15/10/2019
Здравствуйте, уважаемый Дементий!Раз взялись за не свое  дело,так отвечайте:1) "Разбухание серы является доказательством того, что сера в реакторе имеет температуру, превышающую 160 градусов, когда происходит скачек плотности больше, чем на 20%".     Из Ваших слов следует, что плотность серы в реакторных условиях возрастает, т.е. при переходе из твердого состояния в жидкое плотность возрастает....(я так интерпретирую Ваши слова...)2) "Реакция накопления фосфора-32 из серы (n,p), имеет крайне малое сечение, 0,005 барн..."      Без привязки к энергии нейтрона говорить о микросечении (а не о "сечении") скорости вышеупомянутой реакции просто нет смыла...., а Вы как думаете...?3) "При примерно равных концентрациях ядер (с мишенями тяжелых элементов) тепловыделение в единице объема будет в 21 раз меньше за счет меньшего теплового эффекта и в 230 раз меньше за счет меньшего сечения".      Здесь Вы о чем...? Объема - чего? - мишени, облучательного устройства или ....Что за тепловой эффект? А "сечения"  - поперек или вдоль???
Этого пока достаточно, через пару дне еще напишу...
Инженер

 


[ Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 15/10/2019
Инженер, ты уже достал здесь всех своими под..бками. Неужели просто так, без наскоков на Башкирова, не можешь что-нибудь внятное сказать? Тебя здесь уже неоднократно рылом в дерьмо опускали за бред.  Тебе что, платят за троллинг? Или ты из департамента коммуникаций Росатома?


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 15/10/2019
Здравствуйте, стрелки переводящий. Вы не в теме... У меня как раз все внятно... Читайте книжки, хорошие конечно...Чукотке, привет передавайте... 
Инженер


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 15/10/2019
Вот вы и есть тот, кто не в теме. Или инженер недоучка, офисный планктон. Одним словом, псевдоинженер. Не позорьте звание инженера.


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 15/10/2019
<<Вот вы и есть тот, кто не в теме. Или инженер недоучка, офисный планктон. Одним словом, псевдоинженер. Не позорьте звание инженера.>>

Вы бы, милейший башкиролюб, не встревали туда, в чем ничего не смыслите. Вы хоть слово поняли из того, что ваш гений написал? Вы вообще серу от фосфора отличить не можете, а про сечения только в страшном сне слышали. А туда же - "псевдоинженер, недоучка"! Вся ваша компания недообразованных хамов, которая по первому "фас"  Двойникова кидается лаять на любого, кто ткнет носом вашего любимого графомана в его  в зубах навязшие глупости, уже давно известна "по почерку", потому что везде, где появляются ваши, с позволения сказать, комментарии, в них написано одно и то же. Вы даже придумать что-нибудь новенькое не в состоянии, только и хватает ума на "пресс-центр Росатома", да на демагогию "не позорьте звание". У вас-то у самого какое "звание"? Судя по "комментариям", у вашей команды нет ни "звания", ни образования. Неинженер.


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 15/10/2019
  • Инжннеру-интерпретатору
  • Физические свойства серы. Градусы Цельсия. Сера в условиях реактора претерпевает 4 фазовых перехода. Переход аллотропной формы при 119 (2рода). Плавления (1рода) при 120. Аллотропной переход при 159 (2рода). Кипение 440 (1 рода). График изменения плотности смотри у Ёлкина, ссылка в тексте. Плотность падает, объем возрастает при повышении температуры. 
  • Энергия экзотермической ядерной реакции захвата приведена в тексте, 8,6 МэВ. Это в 23 раза меньше, чем у урана-235. Реакция идёт на нейтронах любых энергий, сечение 2,5 барн в спектре СМ-3.
  • Энергия реакции образования протона отрицательна, порог 0,1 МэВ. То есть реакция идёт с поглощением энергии. Сечение ниже, чем захвата, в 500 раз, идёт только на быстрых нейтронах. Выход меньше в 1000 раз. 
  • Образование кварца я не рассматривал, так как получается стабильный изотоп, но про паутину указал. 
  • Рекомендую ознакомиться с определением термина "сечение ядерной реакции", учебник Мухин, Введение в ядерную физику.
  • Для закрепления нового для Вас материала попробуйте самостоятельно рассчитать накопление активности фосфора-32 в природной сере. Все данные для расчёта в тексте приведены. 
  • Я делал расчёты сначала на калькуляторе, потом появился SuperCalk, и в 1995 Excel. Наши отцы считали на логарифмической линейке с приемлемой сегодня точностью.
  • Дементий Башкиров 


[ Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 18/10/2019
Здравствуйте, уважаемый Дементий!
1) Будет время посмотрю на ссылку, инженеру интересен именно график, а не аллотропные формы;
2) Нет такого понятия в ядерной физике как "экзотермическая реакция".  От этого и недоразумения... "2,5 барн в спектре СМ-3..." - это не о чем, типа средней температуры по больнице...Микросечение какой-либо реакции индивидуально в каждой точке СМ-3 вследствие индивидуальности спектра нейтронного излучения в каждой точке...:
3) Не понял о какой реакции идет речь. Если о реакции S32(n,p), то по всем современным оценкам ее порог составляет около 0.95 МэВ (приблизительно, по памяти). Термин "выход" применительно к реакциям взаимодействия нейтронного излучения с веществом я не встречал...;
4) Не понял...;
5) Занимаюсь этим 30 лет на профессиональном уровне...;
6) Последние 15 лет периодически этим и занимаюсь. В настоящее время существует, можно так сказать, две оценки микросечения реакции S32(n,p). Первая - это оцененные ядерные данные, начиная с ENDF/B-VI ("перекочевали" без изменений в версии VII и VIII, а также в РОСФОНД-2010 и др.). Вторая - это, так называемые, дозиметрические данные - IRDF-2002 и с очень небольшими изменениями IRDFF-2012 и последующие версий. Другие оценки - не заслуживают внимания...;
7) "На руках" считать тоже умею, но предпочитаю современные коды, базирующиеся на Sn методе (метод дискретных ординат) или методе Монте-Карло.Уже было написано, - на вопрос "Какова скорость реакции" применительно к равновесной термодинамике, был ответ моих коллег - "Вы о чем, инженер..." Так вот, и мы с Вами говорим на разных языках, а в физике нейтронных взаимодействий Вы просто смешны... Давайте заниматься своим делом, и не раздражать друг друга недоразумениями..., и тем более не лезть в экономику...
А по существу, Вы очень плохо отвечаете мои вопросы, особенно по америцию...
С уважением, 
Инженер


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 17/03/2020
  • Рекомендую учебник Мухина К. Н., Введение в ядерную физику. 1965. Параграф 27 раздел 1. На стр. 260 даны понятия экзотермическая и эндотермическая Ядерная реакция.
  • Дементий Башкиров 


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 16/10/2019
Ничего вечного нет, даже звезды со временем теряют свою былую яркость. Самая яркая реакторная звезда Советского Союза, реактор СМ-3 заглушен навсегда, и начались операции по выводу из эксплуатации этого реактора.
===

Сергей Макарович! Есть в тексте одна существенная неточность. Реактор СМ-3 остановился не в апреле, а в июне, и не навсегда, а на реконструкцию. Если все пойдет нормально, то в следующем году он опять выйдет на мощность с новой нейтронной ловушкой с увеличенным количеством облучательных каналов. С уважением, В.Узиков 


[ Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 16/10/2019
Поскольку мне радиационную химию не преподавали, всегда с интересом читаю Дементия. Из первых рук практика! 


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 16/10/2019
На то, что руки у этой практики из определенного места растут, обращать внимание не будем, нет. Какое время, такие и пестни)


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 16/10/2019
  • Виталию Узикову. 
  • Существенное и не существенное. 
  • Специально для Вас, Виталий, и других любителей новых видов неисчерпаемой энергии, я сделал ремарку об огромной энергии, заключенной в ядрах атомов серы-32. При желании, физики могут получить с одного килограмма серы энергию в 7 кт ТНТ. То есть, всего лишь в три раза меньше, чем с килограмма расколотого урана.
  • Так как доступные запасы серы в 250-500 раз больше урановых запасов, энергетика на базе ядерных реакций нейтронного захвата на ядрах серы-32, имеет потенциал в 80 раз больший, чем уран, и в 10000 раз (десять тысяч раз), чем реакторы на уране-235.
  • Плюс второй захват нейтрона, даёт почти столько же.
  • Для получения этой колоссальное энергии не нужны быстрые нейтроны, на получение которых тратятся МэВы. Теоретически КПД почти 100%. 
  • Никаких ядерно-опасных актинидов. Никаких взрывов. Никакой радиоактивной грязи. Чисто для мирных целей. 
  • Отходами такой ядерной энергетики, в виде серы-34, можно окуривать сухофрукты, делать удобрения, использовать в большой химии и металлургии.
  • С оценкой периода эксплуатации любимого нами СМ-3 я ошибся на 2 месяца из 27 лет, то есть на 0,6%. Доверился популярным газетам. Признаю ошибку.
  • Предлагаю, на досуге, подумать над источником энергии для человечества. Должно хватить на сотню тысяч лет. Всём землянам. 
  • СМ-Б 


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 17/10/2019
•  Специально для Вас, Виталий, и других любителей новых видов неисчерпаемой энергии, я сделал ремарку об огромной энергии, заключенной в ядрах атомов серы-32. При желании, физики могут получить с одного килограмма серы энергию в 7 кт ТНТ. То есть, всего лишь в три раза меньше, чем с килограмма расколотого урана.•  Так как доступные запасы серы в 250-500 раз больше урановых запасов, энергетика на базе ядерных реакций нейтронного захвата на ядрах серы-32, имеет потенциал в 80 раз больший, чем уран, и в 10000 раз (десять тысяч раз), чем реакторы на уране-235.


===


Зря Вы так отреагировали, Сергей Макарович… Я просто хотел внести уточнение в вашей статье,  чтобы не создавалось впечатление о «кончине» реактора СМ-3  - не более.  Тема так называемых низкоэнергетических «ядерных»  реакций не имеет к данной статье никакого отношения. Там речь идет о неизученном классе реакций с высоким выходом энергии, при производстве которой практически не наблюдается известных видов ионизирующих излучений (во всяком случае, тех, которые регистрируются существующими приборами) , и самое главное, нет радиоактивных отходов.  Здесь рассматриваются уникальные технологии наработкиизотопов в высокопоточном реакторе СМ-3. Я не буду спрашивать сколько нужно в реакторе СМ-3 выжечь ТВС с обогащением по U-235 90% и сколько при этом наработается тех же актинидов и других ВАО для получения этого самого «килограмма серы-32» - такое обсуждение выглядит, по моему, очень странным, так как для реактора СМ-3 очень много других важных задач по получению изотопной продукции . И нет никакого смысла обсуждать в комментариях к этой статье тему низкоэнергетических (или низкопороговых) ядерных реакций. С уважением, В.Узиков.


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 18/10/2019
Виталий, посмотрите отчет Климова в МГУ о конференции в Италии:
https://www.youtube.com/watch?v=lSJHBOOAz4M

он там подчеркивает неизученность физ-химиии гидридов металлов, особенно в нано-порошковом состоянии. Причем наиболее эффективно работает именно водород, а не дейтерий или тритий. Химический катализ, да еще в такой экзотической форме, все еще объект поисковых исследований. Там много неясного. 

Климов более подробно будет рассказывать 31-го в РУДН  у Самсоненко.


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 18/10/2019
Виталий, посмотрите отчет Климова в МГУ о конференции в Италии:

===

Да, Спасибо большое! Еще вчера его доклад с большим интересом посмотрел... В уважением, В.Узиков


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 18/10/2019
Извините за возможно глупый вопрос, но хотелось бы уточнить. А что в сере идет цепная реакция? Вернее, существует ли изотоп серы с выраженным коэффициентом умножения нейтронов? Если да, то какова стоимость приготовления этого изотопа? Спасибо.


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 19/10/2019
  • Увы. Ни в сере (30 руб/кг), ни в уране-238 (3000 руб/кг), цепная реакция не идёт. Обязательно нужен внешний поток нейтронов.
  • Против урана-238 сера имеет огромное преимущество - реакция идёт на нейтронах любых энергий.
  • Перёд физиками стоит задача снизить стоимость нейтронов до приемлемой величины, и тогда урану-(238) и сере не будет конкурентов на тысячи и сотни тысяч лет.
  • О реконструкции реактора СМ в НИИАР, новости СМИ от 17.10.2019.
  • Очередная реконструкция, замена АЗ, в полном разгаре. Если качество работы будет не хуже, чем в 1991-1992, то реактор прослужит ещё 25 лет на благо мировой науки и успешного бизнеса. Советская калифорниевая звезда через год засияет с новой силой, и будет освещать путь пилигримам, ищущим путь к источнику бесконечной энергии, 220 суток в году.
  • Дементий Башкиров 


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 19/10/2019
Дементий, как вы оцениваете перспективность электро-ядерной установки с серой? Имеется ввиду протонный ускоритель и нейтроны от мишени. Какой изотоп серы больше всего подходил бы для такой НИР?


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 19/10/2019
  • Для источника энергии Подходит природная сера, в которой 95% S - 32, то есть это подарок человечеству от создателя вселенной. Просто загружаем в нейтронный поток.
  • Создать очень высокие температуры на потоке не получится, ведь в СМ достигается перепад максимум 400 градусов. Скорее всего тепло нужно будет аккумулировать в 10-20 раз дольше, чем потреблять. 
  • Источник энергии на "Протонных" нейтронах с серой будет давать до 100 град с учётом 10-кратной аккумуляции. Но зато срок службы от 500 лет и более.
  • Пока сверх дешёвые нейтроны (1доллар за 1Е+21 штук быстрых) даёт только термоядерная вспышка. Накопление этой энергии для последующего использования, тема НИР с 50-х годов. В этом направлении есть над чем подумать и сегодня. 
  • Для сравнения, примерно столько же СМ-3  давал за час для внешних потребителей. И такой "пучок" стоит от 10 тысяч долларов. Получается, для конкуренции с термоядом нужно снизить цену в 10 000 раз.
  • Изотопы серы - далеко не единственный вариант бустирования энергии нейтронов. Смотрите справочники по энергиям захвата, и вы найдёте массу вариантов мирного использования ядерной энергии.
  • Дементий Башкиров 


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 19/10/2019
Цитата:
"как вы оцениваете перспективность электро-ядерной установки с серой? Имеется ввиду протонный ускоритель и нейтроны от мишени."

В электро-ядерной установке важны 2 аспекта:
1) само по себе достижение высокой мощности ускоренных частиц, обычно протонов;
2) и высокий КПД преобразования энергии из ЛЭП в поток протонов.

Создать мощный пучок протонов сумели зарубежом с мощностью, на 3 порядка меньше тепловой мощности серийных энергоблоков. В России поздние, близкие к 1990-м годам ускорители либо сильно либо очень сильно, на порядки, не дотягивали до проектных показателей среднего тока и мощности пучка по целому ряду причин.

Что касается КПД перевода мощности из линии электропередач в мощность потока протонов на мишени, в отечественных проектах такую задачу даже особо и не ставили за исключением выбора типов электровакуумных приборов.

В одном из отечественных проектов, чтоб регулировать высокое напряжение на аноде ГИ-54А, самого мощного триода в классе 200 МГц /5 МВт импульсной СВЧ мощности и 500 кВт средней/ ставили 10-тонный индукционный регулятор ИР-118 с КПД 80%. Почему именно его? Регулировать чем-то надо, взяли готовое решение со сталеплавильных заводов. Где же тут борьба за КПД? А иначе разработка затянулась бы на неопределенное время.

После ИР-118 ставили 14-тонный КВТМ-1000/70 с КПД 90%, итого в модуляторную камеру добиралось 72% мощности ЛЭП. Затем в качестве ключа для работы в режиме повторяющихся импульсов ставили модуляторный триод ГМИ-44А на котором падение напряжения немалое плюс разогрев катода 12 киловатт от 380-вольтовой сети. Ну и КПД триода ГИ-54А в критическом режиме 50%, затем несколько процентов на нагрев стенок волновода. Нагрев катода для обеспечения термоэлектронной эмиссии ГИ-54 достигал 30 кВт на питание огромного шкафа с 12-фазной электросхемой выпрямления напряжения.

Дальше по проекту 50:50 на подъем поля и на подсадку ускоряемыми протонами, по факту оказалось по ряду причин 90:10. И переходный процесс в начале импульса, это ещё двойка.

В конечном итоге проектный КПД должен был составлять до 10% а фактически в практикующемся устойчивом режиме работы КПД 0,5%.  В области высоких энергий применяются клистроны для генерации СВЧ с КПД 40% зато там меньше переходный процесс и итоговый КПД тот же.

Перед распадом страны в 1991 году задумывались о следующем поколении электроядерной установки. Она даже создана в SNS, в Окридже в США.
Там сверхпроводящие резонаторы.
Там более разумная радиосхема "канала".
Достигнут отказ от модуляторных ламп за счет перехода от триода к тетроду запираемому по сетке.

Лично читал техзадание конца 1980-х для Петербургского КБ на разработку отечественного тетрода с целью заменить триод ГИ-54А. У ГИ-54А был принципиальный недостаток: СВЧ самогенерация, имеющая характер короткого замыкания, если подать на анод высокое без входного ВЧ сигнала. Нужно было перепроектировать конструкцию лампы удалив этот эффект и поставить экранную сетку превратив изделие в тетрод, подобно тому как в США и ЕС позднее сделали.
В нашей стране то ли не справились с этой задачей, то ли просто не успели до распада страны. Важен факт: тетрода-аналога нет, возможность производства изделий ГИ-54А и ГМИ-44А остатками завода-изготовителя (горстка пенсионеров делает что может) утеряна. В официальных письмах-отказах ссылаются на сложную ячейковую конструкцию сеточного фланца, которую оставшиеся специалисты на имеющемся оборудовании не могут сделать. Самая мощная отечественная лампа в классе до 200 МГц сейчас ГИ-71А, даёт максимум 3 МВт в импульсе и 140 кВт средней мощности при соединительных габаритах тех же, что имела ГИ-54.

Подытожим. Сейчас борьба ведется не за КПД электроядерной установки, а за возможность вообще сохранить технологию в нашей стране, используя для этого любое подходящее комплектующее оборудование безотносительно его КПД и совершенства массо-габаритных характеристик.

Заграницей порядка 2 МВт средней мощ

Прочитать остальные комментарии...


[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 20/10/2019
В дополнение к предыдущему рассказу, из житейского опыта давних лет про по сути пробный, временный характер электросхемы электроядерной установки, разработки одного знаменитого института. Поначалу сделали временно, а в итоге так оно и осталось.

В начальной части ускорителя, значит, каждый канал дающий протонам по 20 -30 Мэв энергии, брал из 3-фазной линии электропередач, по предельным параметрам, до 1250 киловатт. Которые подавалось в виде 3 фаз по 10 киловольт на вход 10-тонного индукционного регулятора ИР-118.

Этот ИР-118 из них 250 кВт переводит в нагрев. Напряжение на выходных клеммах выдаёт от 0 до 10 киловольт в зависимости от угла поворота вторичной обмотки относительно первичной. Вторичная укреплена на вертикальной оси этакой бочки высотой метра 3. Между ними зазор порядка 1-2 сантиметров внутри бочки, через который центробежный вентилятор дует воздух снизу вверх, чтоб отвести 250 кВт тепла. Всё это грохочет при работе так что речь в машинном зале не слышна, можно общаться только жестами.

Дальше Ир-118 подключен к кремниевому выпрямителю на 70 киловольт и 14 ампер: КВТМ-1000/70 на мощность до 1 МВт. Масса 14 тонн, советская разработка 1960-х годов. И затем на каждом из 7 каналов Альвареца кабель поступает в 420-микросекундную модуляторную камеру с конденсаторами на 70 киловольт и 10 килоджоулей общей массой 2 тонны в каждой камере. А затем всё это поступает на модуляторную и генераторную лампы: 900 кВт после КВТМ, из них 150 осаждается на аноде модуляторной лампы, из оставшихся 750 половина снимается охлаждением с анода ГИ-54А, из 375 кВт СВЧ около 300 добирается до ускоряющего резонатора. В котором длительность СВЧ 400 и протонов 200 микросекунд. При номинальном ускоряющем поле волны "Е010" тратится больше половины импульсной мощности на потери в меди резонатора, даже при импульсном токе протонов максимальном по пространственному заряду. Вобщем, про высокий КПД передачи мощности из ЛЭП в протоны речи не шло на этапе 1980-х годов развития ускорительной техники.

Однако рассказ о другом эффекте. Лампы иногда искрят из-за особенности технологии вольфрамовых торированых карбидированных катодов. Чтоб не замкнуть 110-киловольтную подстанцию накоротко, на каждом канале предусмотрены токовая и тиристорная защиты, отключающие электроцепь при превышении уставки токового реле.

Иногда они не срабатывали: так умники проектировщики спроектировали. От огромной мощности при искрениях в лампе, ротор ИРа-118 с размаху крутило в нулевое положение. Чтоб он не проскочил ноль, разработчики предусмотрели ограничивающую шпильку. В условиях короткого замыкания многотонный ротор с разгону срезал шпильку. Она падала в зазор между ротором и статором, окончательно закорачивая поступающие 10 киловольт. Последний барьер - масляный выключатель перед ИР-118 - срабатывал не всегда. Подстанция 110 киловольт оказывалась замкнуто накоротко, в городе подсаживался и иногда даже мигал свет.

При этом запитанный от 380 вольт другой электроцепи вентилятор на верхушке ИР-118 продолжал крутиться и раздувал воздухом снизу вверх мощнейший костёр, в который мгновенно превращался 10-тонный индукционный регулятор.

Было не одно и не 10 подобных случаев сгорания ИР-118 прежде чем электросхему каналов сумели видоизменить и справиться с явлением. Короче говоря, создать электроядерную установку и протонный пучок мегаваттной мощности, даже при невысоком КПД, задача очень непростая.



[
Ответить на это ]


Re: Производство препарата Фосфор-33. ЗЯЦ «S-33(n,р)P-33». Продолжение (Всего: 0)
от Гость на 20/10/2019
В электро-ядерной установке важны 2 аспекта:
1) само по себе достижение высокой мощности ускоренных частиц, обычно протонов;
2) и высокий КПД преобразования энергии из ЛЭП в поток протонов. ====


Ваше мнение об ускорителе Богомолова? Кроме того, итальянцы утверждают, что у них на постоянных (?) магнитах тоже уже (?) есть ускоритель протонов с КПД 60% ???


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@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: 0.09 секунды
Рейтинг@Mail.ru