PRoAtom
proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2024 год
  Агентство  ПРоАтом. 27 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

Разместить комментарий

Re: «Академик Ломоносов» согреет Чукотку (Всего: 0)
от на 22/05/2020

что такое первое поколение реакторов? ВВЭР он и в Мухосранске ВВЭР, как его ты не квантуй, все равно получишь ВВЭР!

ВВЭРы разные бывают.
Рисуя чертёж, можно сделать так-себе а можно - шедевр, добавив туда важных "наворотов". В развитии лодочных реакторов сменилось, считается, три поколения. Там много хитростей, остроумия, новейшие поколения относятся к государственной тайне.

В общих чертах.
Делаем предположим ВВЭР первого поколения для АПЛ на полезную мощность 20 МВт, его тепловая мощность пусть будет 80 МВт. В качестве топлива берём что попроще: UO2, конструкционный материал оболочек ТВЭЛов - алюминий или цирконий. Выберем диаметр ТВЭЛов предположим 7 миллиметров по UO2 и 8 мм по внешней оболочке. Разместим их по квадратной решётке с соотношением объёма к воде порядка 1:2.

После тепло-гидравлического расчёта оказывается: при выборе перепада температуры воды порядка 30 Цельсия - как в гражданских ВВЭРах - чтобы отвести мощность 80 МВт, нужны высота и диаметр активной зоны 1 метр.

Рассчитываем нейтронно-физическим расчётом, каково минимальное обогащение UO2 чтобы реактор достиг критичности с запасом реактивности предположим на 6 кругосветных плаваний, то есть 200 суток на номинале. Оказывается, что обогащение ураном-235 величиной 3% достаточно для этого.

В холодном состоянии компенсирующая решётка карбид-борных стержней должна поглощать 20%-ное превышение коэффициента размножения над единицей на старте кампании, на уровне 30 бета. Давление в первом контуре выбираем 200 атмосфер во избежание кризиса теплообмена. Ставим главный циркуляционый насос как на гражданском ВВЭРе на первый контур и на второй контур, дальше пар на турбину и готово.

Будет реактор первого поколения. Как на ледоколах. В принципе, он работоспособен, рассчитать его можно по одногрупповой теории диффузии нейтронов.

Однако дальше - военные как заказчики начинают выдвигать дополнительные пожелания: чтобы применить АПЛ или крейсер в бою им оказывается мало того, чтобы реактор просто работал. Их выполнение - это и есть второе и последующие поколения. Что есть суть пожеланий заказчика? Можно сказать "капризы заказчика", а можно - "устранение капризов техники первого поколения с целью превращения АПЛ в полноценную боевую единицу". В частности:
1)
В ВВЭРе первого поколения, чтобы вода циркулировала по первому контуру, как в мирном ВВЭРе ставим ГЦН. Он грохочет на весь океан и демаскирует АПЛ. Можно ли его убрать чтобы АПЛ стала акустически тихая? Можно. Для этого следует перейти на ЕЦ - естественную циркуляцию. Для этого надо перепроектировать весь реактор, он станет ближе к BWR чем к PWR. Диаметр ТВЭЛов следует увеличить, как и размер активной зоны.
2)
В ВВЭРе первого поколения для топливной кампании 200 суток грузится 90 килограмм урана-235 из которых только 20 сгорает в осколки либо уран-236. Не эффективно используется дорогое топливо, а главное - каждые 2 года надо перегружать реактор. Эта жутко радиоактивная операция затруднительна в стеснённом пространстве АПЛ.  Возникает пожелание заказчика: - "Можно ли реактор АПЛ загрузить ураном на заводе на весь 30-летний жизненный цикл АПЛ?" Можно.

Очевидный вариант: поставить на корабль ВВЭР-440 с большей активной зоной и гонять на малой мощности. Однако логичнее - повысить обогащение урана-235 в прежнем малом реакторе, объём которого минимально достаточен для теплосъёма заданной мощности 80 MW. Перейти с обогащения 3% на обогащение допустим 20%. Это потребует системы нескольких выгорающих поглотителей. И корпус АПЛ можно делать без всяких колодцев для перегрузки реактора, что даёт подлодке большую глубину погружения.
Повышение обогащения означает переход на промежуточный спектр нейтронов, некоторую смену материалов и переход на многогрупповые методы нейтронно-физического расчёта.

3)
Заказчик может пожелать реактор способный включиться и выйти на мощность за секунды как дизель. И чтобы не было "йодной ямы": это нужно в боевых условиях, чтобы реактор АПЛ всегда был готов быстро включиться сразу дав полную мощность. Возможно такое, ступенчатый разгон на мгновенных нейтронах? Да. При дисперсионном топливе вместо керамики UO2 которая растрескается от теплового удара.

4)
В ВВЭРе первого поколения, компенсирующая решётка в начале кампании в основном вставлена в реактор, съедает нейтроны и даёт риск реактивностной аварии в случае повреждения. Можно рассчитать реактор так, чтобы при номинальной работе она в основном была извлечена из реактора? Да. При сложной системе выгорающих поглотителей.

5)
Вместо перехода к BWR возможна и другая опция теоретически: наоборот повысить рабочее давление в полтора раза, от 200 атмосфер первого поколения. Будет ВВЭР СКД с коэффициентом воспроизводства 0,8 на уране-235. Для достижения выгорания 40 ГВт*суток на тонну UO2, потребуется стартовое обогащение 3% урана-235 вместо обычных для мирных ВВЭРов 5%. Топливная эффективность, дополненная меньшей металлоёмкостью засчёт возможности увеличить перепад температуры пара на проходе реактора с 30 до 150 Цельсия, позволит качественно улучшить экономические показатели.

Таким образом, в зависимости от дополнительных опций, из числа выполненных конструкторами пожеланий заказчика к ТТХ реактора, ВВЭРы могут быть очень разные. С колоссальной разницей в тактико-технических характеристиках оснащённых ими военных кораблей и АПЛ.

Денис Владимирович.



Ваше имя: [ Новый пользователь ]

Тема:


Комментарий:

Для вставки HTML кода используйте редактор


наберите код, который вы видите здесь
(сделано против роботов-спамеров):

Секретный код







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: 0.05 секунды
Рейтинг@Mail.ru