• Вход
  • Регистрация
аналитика
14 Декабря 2015, 18:03


Россия добилась первенства в ядерной энергетике

3 453 39
Россия добилась первенства в ядерной энергетике Фото: http://politrussia.com

В четверг, 10 декабря 2015 г., в 19:21 по московскому времени, был включен в сеть энергоблок № 4 Белоярской АЭС, то есть — реактор БН-800, который начал выработку первой электроэнергии для энергосистемы Урала.

Тепловая мощность реактора изначально была выведена на уровень 25% от номинальной, турбина К-800-130/3000 была раскручена до 3000 оборотов в минуту, после чего была проведена синхронизация генератора с энергосистемой, а тепловая мощность реактора поднята до 35% от номинальной. Таким образом, реактор БН-800 полноценно включен в энергосистему, пока на минимальном уровне мощности — 235 МВт. Уже за декабрь 2015 года планируется получить около 30 млн кВт·ч электроэнергии от нового реактора.

Директор Белоярской АЭС Иван Сидоров комментирует:

«Сегодня произошло знаменательное событие: на Урале появился новый атомный источник электрической генерации. С этого дня начался отсчёт энергетической биографии нового блока, который отныне будет отмечаться как день его рождения. Но этап энергопуска ещё не завершён: предстоит освоение мощности до 50%, затем сдача в опытно-промышленную эксплуатацию и пошаговое освоение мощности до 100%. Так что работы у нас впереди ещё много. Но важнейшая веха в истории нового энергоблока достигнута именно сейчас».

Как говорится: «Ура, товарищи!». А кто этому не радуется — тот, товарищи, нам совсем не товарищ. Чем же настолько важно это событие?

Генеральный директор Концерна «Росэнергоатом» Андрей Петров поясняет:

«Предыдущий энергоблок с реактором такого типа БН-600 был пущен 35 лет назад, в прошлом столетии. БН-800 сооружён в принципиально изменившихся условиях, поэтому его пуск я по праву считаю трудовым подвигом проектировщиков, конструкторов, строителей, монтажников, изготовителей, наладчиков оборудования и, конечно, эксплуатационного персонала. Это действительно значимая для нас победа. БН-800 дался нам нелегко, но главное, благодаря этому энергоблоку мы восстановили свои компетенции в области проектирования и сооружения “быстрых” реакторов. Сегодня сделан еще один важный шаг на пути перехода атомной энергетики России к новой технологической платформе».

Если взглянуть на историю, то самый первый в мире атомный реактор был построен именно на быстрых нейтронах: EBR-I в 1951 году в Айдахо. Его мощность была, можно сказать, лабораторной — всего 200 КВт. В СССР реакторам на быстрых нейтронах занимался Александр Лейпунский в Обнинском физико-энергетическом институте ещё с конца 1940-х годов. После создания ряда экспериментальных стендов в 1972-м году была построена первая советская АЭС с реактором БН-350 на быстрых нейтронах в городе Шевченко (Казахстан), которая помимо генерации электроэнергии использовала тепло для опреснения воды.

Начиная с 70-х годов, атомная энергетика начала переходить на реакторы на тепловых нейтронах, более простые по устройству и дешёвые, пригодные для использования в надводных и подводных судах и т.д. Уран как топливо также был достаточно дешев. Поэтому после 1980-го года, помимо БН-800, в мире вступило в строй лишь два реактора на быстрых нейтронах: Superphenix (Франция, 1985–1997) и Monju (Япония, 1994–1995), а в настоящее время наш реактор — единственный работающий из промышленных.

Умение строить промышленные реакторы на быстрых нейтронах крайне важно по простой причине: по оценке МАГАТЭ в 2005 году, объема разведанных запасов урана, пригодного к добыче, составляет примерно 4,7 млн тонн — этих запасов хватит менее чем на столетие даже при условии, если потребности в уране не будут возрастать. При этом пригодного для тепловых реакторов урана-235 в природном уране — всего 0,72%, остальное — уран-238, который можно использовать как топливо именно в реакторах на быстрых нейтронах. Как нетрудно понять, в таком случае природного урана хватит на более чем на два порядка длительное время.

Более того: реакторы на быстрых нейтронах позволяют реализовать т.н. замкнутый топливный цикл. Учебное пособие «Ядерные реакторы и энергетические установки» под ред. академика Н.А. Доллежаля:

«…наиболее эффективно использование плутония в реакторах на быстрых нейтронах. В таких реакторах коэффициент воспроизводства топлива может составлять 1,5—1,7 (теоретически 2,5). Энергосъем с единицы массы природного урана, участвующего в производстве энергии, резко возрастает (в 20–30 раз), за счет чего значительно повышается эффективность использования сырьевых ресурсов и сильно снижается скорость потребления природного урана. Схема плутониевого топливного цикла с реакторами на быстрых нейтронах представлена на рис. 2. Особенность подготовки топлива в этом цикле — использование для изготовления твэлов природного или отвального (обедненного) урана и плутония, наработанного в урановом или плутониевом цикле».

Фото: «Ядерные реакторы и энергетические установки» / ред. Н. А. Доллежаль. Энергоатомиздат, 1983. С. 504.

Для тех, кто по каким-либо причинам не интересовался ядерной физикой, поясню отличие реакторов на медленных (тепловых) и быстрых нейтронах: во втором случае реакция деления порождает избыточное количество вторичных нейтронов, которые вызывают дальнейшие преобразования на ядерном уровне. В реакторе на медленных нейтронах возможно применение лишь тех изотопов, деление которых инициируется нейтронами любой энергии: уран-235 и -233, плутоний-239. В реакторе на быстрых нейтронах возможно использование других изотопов, для деления которых требуются нейтроны с большей энергией.

Так, уран-238 поглощает нейтрон, образуя уран-239, который путём бета-распада переходит в нептуний-239, в свою очередь, аналогично образующий плутоний-239.

Аналогично процесс идёт для тория-232: поглощение нейтрона приводит к образованию тория-233, который через бета-распад превращается в протактиний-233, а затем — в уран-233.

Получаемые в итоге плутоний-239 и уран-233 могут использоваться в обычных реакторах на тепловых нейтронах. Разумеется, эти реакции имеют место в реакторах на медленных нейтронах, но в этом случае они малозначимы: плутония образуется значительно меньше, чем сгорает урана-235.

Таким образом, в ближайшем будущем оптимально отношение реакторов на быстрых и медленных нейтронах в пропорции примерно 1 к 5, для начала — даже меньше, поскольку накоплены значительные количества радиоактивных элементов, которые будет можно переработать.

Кстати говоря, в таких реакторах можно перерабатывать значительное количество радиоактивных отходов оружейного производства, в частности — нептуний, америций и кюрий, представляющие значительные затруднения в плане утилизации (помните, как «зелёные» возмущались на тему принятия радиоактивных отходов других стран на хранение?). Сам же реактор на быстрых нейтронах образует приблизительно в 20 раз меньше радиоактивных отходов, чем реактор на тепловых нейтронах.

Белоярская АЭС2, Принцип работы атомной станции на БН800:

Директор предприятия Росатома «Физико-энергетический институт имени Лейпунского» Андрей Говердовский еще год назад в интервью говорил:

«Во-первых, направление быстрых реакторов, как основы будущей атомной энергетики и радиационных технологий, у нас развивается, переходя от доказательства теоремы существования к промышленному применению. Во-вторых, показано, что Россия обладает компетенциями беспрецедентного уровня, на много лет опередив все зарубежные страны».

Сейчас эти слова подтверждены практикой.

В настоящее время замкнутый цикл ещё не реализован на практике, действующий реактор предназначен для обкатки принципов функционирования и является прототипом полноценного реактора БН-1200, который и будет являться основным в ближайшее время.

В заключение следует отметить безопасность нового типа генераторов. Научный руководитель проектного направления «Прорыв» Евгений Адамов в апреле пояснял этот вопрос:

«Изменения в проекте БН-1200 заключаются прежде всего в том, что он приобрел интегральную компоновку, то есть в нем, так же как в БРЕСТе, всё, касающееся радиоактивного натрия, сосредоточено внутри одного корпуса. При условии применения плотного топлива в нем обеспечиваются те же физические характеристики, что и в реакторе БРЕСТ: там невозможно образование избыточного запаса реактивности, и поэтому аварии реактивностного типа, как в Чернобыле, становятся на этих типах реакторов просто невозможны».

Вызывающий же опасения у неспециалистов жидкий натрий, используемый как охладитель, не представляет повышенной опасности. Несмотря на химическую активность, его распространение в случае аварии локально, а перекачивается он почти под атмосферным давлением, в отличие от перегретого водяного пара, давление которого может достигать сотни атмосфер. Таким образом, при аварии практически не будет выброса теплоносителя, а химическая активность даже пойдёт на пользу: натрий свяжет радиоактивный йод, который действительно крайне вреден с экологической точки зрения.

Таким образом, пока «цивилизованные страны» поддавались агитации на тему «воспроизводимых источников энергии» и отказывались от ядерной энергетики, Россия воплотила ранние наработки на практике, «неожиданно» завоевав первенство в этой области.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Помочь проекту


Новости партнеров
Реклама
Аноним
Аноним
Россия, Кемерово
Хорошая новость. Хорошая статья.
Schtirlitz
SchtirlitzС нами навсегда!50 комментариев
Спасибо за содержательную статью!
Аноним
Аноним
Россия, Северск
Странно,что не пишут о том как немцы получили управляемый термояд
Владислав Сотников
Немцы, дай бог, запустят сей реактор к 2020 году, если к тому моменту не наступит мировая заварушка.
Сейчас у них нет полноценного термояда. Максимум - могут удерживать плазму на короткое время, не более того.
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
вы через чур оптимистичны =)
термояд не станет промышленным еще полвека минимум, даже если сложить усилия всех стран (как в проекте ИТЭР), а уж отдельно взятой стране до него шлепать и шлепать =)
Владислав Сотников
Скорее всего, что так и будет. До 2050-го уж точно. Конечно, термояд не заменит нефть, но всё же...
Pavel Kravtsov
Это очень хорошая новость.
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Снижение стоимости электроэнергии может подорвать нефтяной рынок. В настоящее время этот рынок определятет содержание мировой политики. Думаю реакторы БН это хороший рычаг для воздействия на мировую политику. Поживем увидим.
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
Андрей Хабаров
Шта? Какое топливо дороже которого завались и которое можно сжимать в брикеты с военными отходами или те которых 0,72%?
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
Андрей Хабаров
Учим матчасть - что такое мокс топливо читай
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
0
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
0
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
0
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
топливо для аэс на бн - это практически то же топливо, разбавленное отходами. оно по определению не может быть дороже =)
а учитывая, что за утилизацию отходов еще и приплачивают нехило, то...
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
Аноним
Аноним
Россия, Владивосток
Предполагать и знать суть разные вещи. Не несите чушь дорогой товарищ
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
0
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
основное топливо реакторов на быстрых нейтронах - уран-238.
его содержание в природе - 99,2745(106) %
какое еще к чертям "обогащение"?
вы, похоже, даже не понимаете, для чего уран вообще обогащают. =)
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
А как вы думаете отделяют осколки урана 235-го от 238-239 из отходов?
В продуктах деления урана-235 было обнаружено около 300 различных изотопов.
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
уран-235 является хорошим топливом, зачем его отделять?
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Не 235-й а его осколки (изотопы).
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
осколки? может, продукты деления?
но изотопы и продукты деления - это совершенно разные химические элементы =)
продукты деления - это что угодно, начиная с криптона(не путать с криптонитом =)), кончая золотом, свинцом, радием. но не уран.
а изотопы урана - это всегда уран.
и чтобы их разделить, никаких центрифуг не надо.
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Значит осколки не изотопы.
Как разделяют осколки (не уран)?
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
химически - растворением в кислоте, выше же написали.
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
А как 244 уран оделяют из отходов?
Пишут что с 244-м ураном спорка не стабильно работает, (температура скачет)?
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
изотоп урана-240 живет в среднем 14 часов
уран-242 - 17 минут.
уран-244, если и существует, то живет несколько секунд.
можно, конечно, попробовать его отделить, но я думаю, что его тупо не донесут до центрифуги - сам распадется =)
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
А не, не то, это 240-й в бомбу не идёт.
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
кто будет работать с 1 кг ядерных отходов? =)
а вообще, кислоту в промышленности спокойно регенерируют.
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
"Меня интересуют соотношение массы отходов к массе кислоты."
в связи с ее регенерацией, соотношение массы отходов к массе кислоты стремится к нулю
надеюсь, вы понимаете математический термин "стремиться к нулю". =)
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
все затраты на производство ядерного топлива считаются в единицах ЕРР.
затраты на обогащение урана огромны, в случае с газодиффузным методом - просто монструозны, но даже они были рентабельны.
реакторы на быстрых нейтронах вообще не требуют обогащения, так что какие бы ни были затраты кислоты или еще чего-либо, они практически бесплатны на фоне затрат на обычное ядерное топливо.
зы: "Мне не интересно вести беседу с начитанным упоротым фанатиком" потому что вы на его фоне плохо выглядите?
и я фанатик чего именно, интересно бы узнать =)
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Я правильно понял?
20% на выходе с БН это отходы, получается что количество отходов от этого чуда меньше не станет.
То есть из природного урана будут вырабатывать больше электроэнергии, благодаря второму циклу (БН) выработки электроэнергии.
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Интересно какая цена этого чудо топлива, хотя бы процентная разница от обычного топлива.
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
неправильно.
20% отходов от, фактически, других отходов - это уменьшение отходов в 5 раз.
кроме того, это, отходы получаются гораздо менее опасными
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Так понятней.
«Сам же реактор на быстрых нейтронах образует приблизительно в 20 раз меньше радиоактивных отходов, чем реактор на тепловых нейтронах."
После всех этих круговых циклов, в результате получим тоже количество отходов.
То есть каждый раз на мусорку уходит 5% с БН, после 20 кругов на мусорке окажется весь объём топлива.
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
а вы думали, что закон сохранения материи отменили? =)
вот только вы забываете одну вещь: отходы обычных реакторов нужно хранить до дезактивации несколько тысяч лет, отходы после реактора на быстрых нейтронах - пару сотен лет.
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Согласен.
Аноним
Аноним
Украина, Луганск
Российское гиперзвуковое оружие ужаснуло США
http://lnr-info.ru/rossiya/138-rossijskoe-oruzhie-vykhodit-v-bestsellery
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Ура! Ура! Ура! А это как-то скажется на удешевлении электричества для рабочих и крестьян? Я просто слышал, что очередное подородаение проезда, электроэнергии и прочих коммунальных услуг планируется... Получается нас обманывают! Ведь, Россия - это её народ, а не часть акционеров прихватизированной энергетической отрасли. Значит получается, что рабочий народ потрудился, и достиг успехов, а ему за это не зарплату не подняли, так ещё и удорожали результаты его (народа) труда, для личного его (народа) пользования. Простите, какой-то лохотрон, с громким заголовком.
Николай  Поров
ну ты то не рабочий и не крестьянин. Чего гавкаешь?
Процесс Пошел Как-то ,так
Комментарий заблокирован
-2
Аноним
Аноним
Россия, Владивосток
Не скажется на стоимости, не переживайте - будем и дальше продавать энергию а Китай, ЕС, Турцию и т.д. по 40коп/кВтч - своим предприятиям по 6 рублей, мы же щедрая душа!
Аноним
Аноним
Исландия
Это либеральный фейк, про 40 копеек. На руэксперте есть опрровержение.
Аноним
Аноним
Россия, Санкт-Петербург
Запад - Тёмный мир - там ему и место. С тёмным президентом другого места быть не может.
Капитанов Юрий
Хорошая новость, надо еще в термояде обязательно держать планку и разгоняться)
Видео
Реклама
Новости партнеров