Иван Снегов внезапно автор в N+1 😎

Вопрос номер 1

Почему атомки не строят максимально далеко от жилых объектов

Это комплексный вопрос, на который и ответ должен получиться комплексным. Итак. Существуют две основные причины:

Первая - АЭС позволяет часть тепла производимого во втором контуре передавать потребителям, такая "мини атомная станция теплоснабжения". Для этого у турбины существует специальный отбор на теплофикацию, которая обеспечивает теплотой станцию и ближайший населенный пункт. Это экономично с точки зрения как финансов, так и техники. Далеко тепло передать без больших потерь невозможно в отличие от электричества.

Причина вторая - нормативы. Станция на 1000 МВт предусматривает санитарно-защитную зону радиусом в 1-3.5 км где нельзя строить жилые помещения, образовательные учреждения и пр, и зону наблюдения в ~13 км где можно находиться, но мониторинг осуществляется непрерывно. Подробнее про это можно узнать в каждой отдельной стране где существуют нормативы для АЭС и расчета размеров санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения. За пределами санитарно-защитной зоны доза для населения при нормальной эксплуатации не превышает определенных значений, для РФ это 1мЗв/год, примерно как одна флюорография, но таких значений де-факто не наблюдается на практике.

Большую территорию сложно мониторить, сложно добираться работающим на предприятии, усложняется логистика и контроль, лишние километры проводов и труб это дополнительные проблемы с обслуживанием.



Че будет, если упасть в сияющий голубой бассейн.

Речь, скорее всего, идёт о бассейне выдержки. Получишь большую дозу. Доза зависит от того:

1) как близко подплывёшь к топливу в бассейне если оно там есть
2) как долго оно там лежит и насколько сильно фонит
3) как долго в нем находиться

Умереть после падения в бассейн получится с трудом, потому что вода очень хорошо поглощает излучение от топлива, однако полученная доза точно нулевой не будет.

Вопрос номер 2

Можно ли сделать мини-атомный реактор?

Зависит от того что подразумевается под "мини" и о какой технологии речь.

Для космических аппаратов давно существуют РИТЭГи (радиоизотопный термоэлектрический генератор), это установки которые преобразуют тепло выделяемое радиоактивным источником напрямую в электричество. Мощность до нескольких сотен ватт, достаточная чтобы работало негабаритное оборудование и какие-то дополнительные элементы.

Активно ведётся разработка маломощных но долговечных "атомных батареек" они, как и РИТЭГи не используют энергию цепной реакции и имеют низкую эффективность, однако хороши для оборудования долгосрочного мониторинга, доступ к которому затруднителен после введения в эксплуатацию.

Если говорить об атомных реакторах, в которых источником теплоты является энергия полученная в результате цепной реакции деления, то сначала следует прояснить что такое "мини реактор". Существует условная шкала деления энергетических (то есть тех которые используются для выработки электроэнергии) реакторов по мощностям - малые до 300 МВт, средние 300-600 МВт и большие свыше 600 МВт. Среди малых реакторов выделяют микрореакторы - те, чья мощность составляет до 10-15 МВт. Микрореактор способен уместиться в обычный транспортный контейнер при перевозке.

Тем не менее, существуют проекты реакторов очень малых мощностей, даже менее 1 МВт. Самое главное для реактора - наличие критического состояния, когда соотношение числа рождающихся нейтронов не меньше чем число нейтронов спровоцировавших деление ядер. Критичность достигается массой делящегося вещества, формой реактора, вероятностью нейтронов избежать утечки (чем больше нейтронов покидает реактор, тем меньше их способны спровоцировать новые деления), вероятностью избежать поглощения другими атомами без деления. Физически, с учётом всех барьеров, обогащения топлива, критической массы урана-235 реактор вряд ли может быть меньше чем ~5м по любому из измерений. Теоретически, если использовать делящиеся нуклиды других химических элементов с меньшей критической массой, невзирая на стоимость такой технологии, можно добиться создания реактора очень малых размеров, достаточных чтобы заменить двигатель автомобиля.

Вопрос номер 3

Правда ли, что БелАЭС на момент начала её строительства была самым передовым проектом АЭС из всего, что есть в подлунном мире?

Смотря как рассматривать "передовитость". С точки зрения проектирования - любой энергоблок на момент начала проектирования вбирает в себя новейшие наработки, оборудование и подходы, даже в рамках одной станции с несколькими энергоблоками блоки будут немного отличаться друг от друга если начали проектироваться и строиться в разное время.

С точки зрения технологии, реакторы с водой под давлением (ВВЭР и PWR) строятся с 70х годов, технология хорошо изучена и является самой распространённой в мире, концептуально это реактор который греет воду под большим давлением, которая в свою очередь греет воду с давлением пониже.

Если смотреть с точки зрения так называемых "поколений" и концепций безопасности, то на данный момент строятся реакторы поколений 3 и 3+, и пока ещё нет ни единого блока в работе поколения 4. Поколение 4 является священной коровой современного атомного строительства. Эти блоки существенно полагаются на системы естественной безопасности и пассивной защиты, то есть такие условия работы при которых любое отклонение параметров от эксплуатационных пределов не будет провоцировать выход за пределы безопасной эксплуатации и будет либо возвращать естественным образом параметры установки в пределы нормы, либо останавливать работу.

На Гродненской АЭС используются блоки поколения 3+, технология в общем такая же как на Нововоронежской АЭС-2, и они действительно на момент строительства были передовыми в плане безопасности. Ближайший "родственник" за пределами СНГ поколения 3+ это блоки AP-1000 от Westinghouse.


И правда ли, что эти урановые стержни - новая нефть, т.е., РФ, застраивая такими АЭС всё, до чего может дотянуться, создаёт себе новых вассалов, которые потом многие десятилетия будут зависеть от РФ с её урановыми поставками?

Отчасти это правда. Однако рынок топлива может быть гибким, так например Швеция покупает ядерное топливо у того поставщика у которого дешевле на момент рассмотрения тендера, и это могут быть Франция, США или Россия. Украина смогла обойти эту проблему и достаточно успешно, топливо произведённое Westinghouse удалось адаптировать под советские проекты ВВЭР. Существует другая проблема - Россия обладает огромной монополией на рынке обогащение топлива, порядка трети, а то и половины всех обогатительных мощностей необходимых для изготовления топлива из урана находятся в России и технологии обогащения опережают французские и американские. Поэтому велика вероятность что любое топливо для АЭС купленное на рынке будет как минимум частично сделано в РФ.

К тому же, страна закупающая топливо обязуется возвращать отработавшие сборки, а для РФ это ценный ресурс который используется повторно при изготовлении свежего топлива.

Политический вопрос атомной экспансии сложен, поскольку АЭС это очень дорогой долгосрочный проект с различными вариациями финансирования и кредитования. Оценить реальную политическую ценность той или иной ядерной установки непросто. Я стараюсь максимально отделять политику от техники.

Не могу не отреагировать на то что вас уже 100 человек! Спасибо всем кто ждёт, дорогие!

Посты будут, и я думаю что скоро выкачу что-нибудь вкусное про электроснабжение городов, базовую нагрузку энергосистемы, или душненький пост о том почему атомный реактор это не ядерная бомба.

Однако мне пока ещё нужно немного времени чтобы закончить свои дела со статьями которые рассматриваются журналами и защитой диссертации (по интересной теме кстати, динамический анализ безопасности, звучит хоть и не очень понятно, но прикольные штуки все так звучат). А после будем болтать, вести диалоги, душить, задавать вопросы, искать ответы и отвечать хе-хе.

Спасибо что не отписываетесь, а множитесь!

Ваш Иван Снегов

Итак. Есть два стула:

1) Электроснабжение и базовая нагрузка ❤️

2) Почему ядрёный реактор это не атомная бимбо 👍

По реакциям за 2-3 дня посмотрим чего писать

Я давно дописал текст про ядрёный реактор, но у меня нет времени наделать картиночек. А пока могу сказать что в понедельник будет ровно месяц как я чувствую себя в своей тарелке и на своём месте на работке 🥹

Inside CANDU reactors 💅

Блин, чёт не получается у меня сесть и написать умных технических/техничных постов про атомку. Зайду с другой стороны.

Есть мысли которые меня донимают и которые я могу много раз повторять потому что они раздражают когда речь идёт о зелёной/атомной/углеродной энергетике.

1) Если понастроить солнечных панелей и ветряков, то человечество станет потреблять меньше нефти.

Не станет. Из нефти делают парафин, пластмасу, синтетический каучук, композиты и кучу других материалов о которых я не знаю даже. Больше ветряков, меньше живут - это супер круто для нефтянки. Надо чаще менять, надо больше высокотемпературного производства где без нефтедобычи никак. Практически деньги из воздуха с профитом почти как у церковных свечек.

2) Электромобили сделают воздух чище и это экологично.

Для стран которые эти электромобили могут себе позволить - да, но батареи содержат редкоземельные металлы чья добыча требует ресурсов и чья продажа супер выгодна. Илон Маск разработки первой Теслы раскрыл не просто так. Тесла убыточна, но батареи которые нужны для электромобилей подобных масковским супер доходные. Зачем делать прибыльной продажу своих автомобилей если можно завалить рынок своими батареями которые покупать будут все не только для автомобилей, но и для хранения электроэнергии? Утилизация дорогая, так зачем о ней думать? Весь электронный мусор всё равно идёт в такие страны как Бангладеш, Индия, Пакистан. Планете лучше не становится, становится лучше тем кто свой электронный мусор выбрасывает не у себя.

Бррррр.

Задавайте вопросы, делитесь своими мыслями и переживаниями на тему "не всё так однозначно" 😁

Я понял как сделать так чтобы комментить мог кто угодно. Ура!

Хорошие новости, большая часть земли в Чернобыльской зоне отчуждения стала пригодна для ведения сельского хозяйства!🥳

#nuclear #power #leakbeforebreak #safety #piping #pipe #iaea

Течь перед разрушением

Эта концепция базируется на известном факте, согласно которому, если в процессе эксплуатации трубопровода возникает сквозной дефект из несквозного, то он не приведет к полному разрушению трубопровода если его размер не является критическим.

Использование этой концепции позволило в существенно пересмотреть подход к анализу безопасности на АЭС. Ранее чаще применялась концепция гильотинного разрушения главного циркуляционного трубопровода. Это значит что аналитик должен допустить самый тяжёлый, и в целом, невозможный вариант когда трубопровод по которому вода поступает в реактор разрывается пополам и вода истекает из двух концов разрыва с полным сечением. У использования этого старого подхода есть как своим преимущества, так и свои недостатки.

Плюсы: рассмотрение самого консервативного сценария из возможных, что в теории должно обеспечивать огромный эксплуатационный запас для основных трубопроводов.

Минусы: сложность расчётов, поскольку гильотинный разрыв включает в себя много сопутствующих эффектов таких как колебания труб, соударения, воздействие струй теплоносителей на соседние трубопроводы. В связи с чем зачастую необоснованно высокие расходы на безопасность, поскольку защита от этого события является ключевой, хотя существует немало других сценариев которые могут привести и к потенциально более скорому разрушению топлива, и радиационной аварии.

Использование концепции "течь перед разрушением" позволяет учитывать потенциальные причины приводящие к разрыву трубопроводов, что практически исключает возникновение течей. Температурные режимы подходящие конструкционным материалам, расчеты на прочность, стяжки и вспомогательные конструкции всё это снижает вероятность возникновения тяжёлых аварий. Как итог, сама концепция базово имеет два ключевых положения:

Первое.
Для трубопроводов, изготовленных из вязких материалов с соблюдением всех требований нормативно-технических документов по проектированию, конструированию, изготовлению, монтажу и ремонту и эксплуатирующихся в соответствии с установленными правилами, не следует ожидать полного разрушения.

Второе.
Течь через сквозную трещину должна быть выявлена задолго до того, как её длина приблизится к критической, определяемой для наихудших условий нагружения и состояния материала, а сама трещина будет стабильной при максимальных воздействиях на трубопровод, возможных при эксплуатации.

Соблюдение обоих положений сводится к тому что соблюдение условий эксплуатации трубопроводов при учёте особенностей конструкционных материалов практически исключает возникновение разрывов, однако если всё же какой-то из трубопроводов прохудился насквозь, то своевременное выявление проблемы не позволяет допустить его разрыва и катастрофических последствий.

Мне в целом нравится то насколько наукоёмка атомная индустрия с какими-то своими отдельными узкими научными ветками.

Вероятностный анализ тот ещё прикол. Концепции деревьев отказа (fault tree) и деревьев событий (event tree) появились как ответ на события произошедшие на Three Mile Island, и человек решил начать учитывать человеческий фактор. Когда на них смотришь и учитываешь различные варианты происходящих событий, то будто чувствуешь себя Купером из Интерстеллара когда он пытается взаимодействовать с тканью времени чтобы передать сообщение.

Потом смотришь не только на итоги анализа, но и на процессы происходящие во время эволюции инцидентов, так графики сразу оживают рассказывая историю событий которые имеют критическое значение для безопасности, но которые никогда не произойдут.

(пример первой попавшейся статейки в Гугле без деревьев, но с понятными сценариями)