PRoAtom

(Всего: 0)
от на 22/09/2024

Когда я первый раз заговорил с отцом (механик листопрокатного цеха) о ядерных реакторах и атомных станциях, то он с удивлением узнал, что в реакторе паровозная схема с двухконтурным теплообменником.
— Это же полная бессмыслица! Зачем на это тратит материалы и терять энергию? В чем смысл двух контуров?
- Ну, во-первых, не все реакторы двухконтурные. Есть и одноконтурные, и трехконтурные. В первом контуре можно использовать расплавленный металл, и таким образом увеличивать объем теплообменника-парогенератора, не увеличивая объем ядерного реактора. Это позволяет получить реактор небольших размеров, но с большой мощностью парогенератора.
- Практика миллионов паровозов и паровых турбин показывает, что нигде не используется промежуточный теплообменник. Это абсурд. Должна быть причина, по которой приходится вдвое удорожать генерацию. Ты можешь назвать причину?
- Да. Это радиационная безопасность. Ядерная реакция и продукты ядерной реакции невероятно токсичны, ядерный реактор — это ядерная бомба замедленного действия. Даже миллионные доли этой радиоактивности, попавшие в теплоноситель, угрожают жизни персонала и населению. Достичь идеальной герметичности никогда не удастся, поэтому необходимо иметь две или более ступени защиты на пути распространения смертельной опасности. Тут правило сомножителей. Две ступени по 10 тысяч, это сто миллионов. Три ступени по тысяче – миллиард.
- Понятно. Так намного проще и дешевле удержать смерть из атомной бомбы в реакторе.
Немного позже, преподаватели объяснили нам еще одну причину, по которой делают два или три контура охлаждения реактора.
Природные запасы делящегося изотопа U-235 мизерны, и не могут создать сколько-нибудь значимые энергетические мощности. Проблему малых запасов решает комплекс из быстрого реактора и скоростной радиохимии (ЗЯТЦ БР), который увеличивает ресурс ядерной энергетики в сто раз для урана, и в триста раз при совместном использовании урана и тория.
Вода неприемлема для реактора на быстрых нейтронах, нужен жидкометаллический теплоноситель. Легкоплавкие металлы и сплавы позволяют создать реактор на плутонии, в котором нарабатывается больше плутония, чем выгорает за кампанию.
В итоге, Два контура, первый из ЖМТ, второй водяной пар, оказываются и намного безопаснее одного контура, и позволяют реализовать колоссальный ресурс природных урана и тория с помощью хорошо отработанной паровозной-турбинной технологии.
Всё сказанное выше - это технологии полувековой давности. Современный реактор с максимальной удельной мощностью имеет дисперсионное топливо (высокотемпературный кермет). Это диоксиды, распределенные в сплаве с высокой температурой плавления и высокими способностями удерживать осколки деления. Удельная мощность реактора с топливом из кермета кратно выше, чем у реакторов СВТ, и достигает 2000 кВт/л активной зоны.
В случае максимальной аварии, безопасность кермета выше, чем у СВТ.
Дементий Башкиров