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


Россия добилась первенства в ядерной энергетике

3 445 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
ОБСУЖДЕНИЕ
Чтобы оставить комментарий, необходимо
зарегистрироваться или авторизоваться
или вы можете оставить анонимный
комментарий без регистрации.
Аноним
Аноним
Россия, Кемерово
Хорошая новость. Хорошая статья.
0
Schtirlitz
SchtirlitzС нами навсегда!50 комментариев
Спасибо за содержательную статью!
0
Аноним
Аноним
Россия, Северск
Странно,что не пишут о том как немцы получили управляемый термояд
0
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.
0
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 =)
0
Владислав Сотников
Скорее всего, что так и будет. До 2050-го уж точно. Конечно, термояд не заменит нефть, но всё же...
0
Pavel Kravtsov
Это очень хорошая новость.
0
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.
0
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%?
1
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
Андрей Хабаров
Учим матчасть - что такое мокс топливо читай
1
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...
0
Стас
СтасВетеран
Комментарий удален
-1
Аноним
Аноним
Россия, Владивосток
Предполагать и знать суть разные вещи. Не несите чушь дорогой товарищ
0
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. =)
0
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.
0
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
уран-235 является хорошим топливом, зачем его отделять?
0
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Не 235-й а его осколки (изотопы).
0
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.
0
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Значит осколки не изотопы.
Как разделяют осколки (не уран)?
0
pro spero
pro speroС нами навсегда!500 комментариев
химически - растворением в кислоте, выше же написали.
0
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
А как 244 уран оделяют из отходов?
Пишут что с 244-м ураном спорка не стабильно работает, (температура скачет)?
0
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 =)
0
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
А не, не то, это 240-й в бомбу не идёт.
0
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.
-1
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". =)
-1
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 =)
-1
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.
0
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Интересно какая цена этого чудо топлива, хотя бы процентная разница от обычного топлива.
-1
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
0
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.
-1
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.
0
Аноним
Аноним
Россия, Пермь
Согласен.
0
Аноним
Аноним
Украина, Луганск
Российское гиперзвуковое оружие ужаснуло США
http://lnr-info.ru/rossiya/138-rossijskoe-oruzhie-vykhodit-v-bestsellery
1
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.
-5
Николай  Поров
ну ты то не рабочий и не крестьянин. Чего гавкаешь?
6
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!
-1
Аноним
Аноним
Исландия
Это либеральный фейк, про 40 копеек. На руэксперте есть опрровержение.
0
Аноним
Аноним
Россия, Санкт-Петербург
Запад - Тёмный мир - там ему и место. С тёмным президентом другого места быть не может.
2
Капитанов Юрий
Хорошая новость, надо еще в термояде обязательно держать планку и разгоняться)
2
наши услуги
Видео
Реклама
Новости партнеров