Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[NightFlight]

Если проектом занимается РосАтом - то попроще не обязательно, в конце-концов это ведущая атомная контора в мире

А что в ней ведушего? Строительство АЭС на основе реакторов советского дизайна? Так это совершенно не свидетельствует о способности разрабатывать новое. И к тому же реактор как таковой здесь не самое сложное. В конце концов всевозможных реакторов в мире уже разработали и построили море. Проектирование реакторов уже в учебниках. А вот космических капельных холодильников, к примеру, еще ни одного до сих пор не создали.

и они уже доказали что не только реакторами могут заниматься, например углеволокно для МС-21 - тоже их работа.

"Заниматься" может кто угодно и чем угодно. А достигнуть результатов может не каждый. Пока что результатов этой работы Росатома нет - ни одного МС-21 ни в одну авиакомпанию не поставлено.

[WadiAra]

А что в ней ведушего? Строительство АЭС на основе реакторов советского дизайна? Так это совершенно не свидетельствует о способности разрабатывать новое. И к тому же реактор как таковой здесь не самое сложное. В конце концов всевозможных реакторов в мире уже разработали и построили море. Проектирование реакторов уже в учебниках. А вот космических капельных холодильников, к примеру, еще ни одного до сих пор не создали.

Небольшой список прорывных вещей и просто новинок которые сделал/делает Росатом в современной России: БН-800 (построен), МБИР (строится), БРЕСТ-ОД-300 (строится), нитридное топливо (монтаж оборудования в модуле фабрикации), ВВЭР-ТОИ (строится), РИТМ-200 (реактор для ледоколов и малых АЭС), ПЭБ «Академик Ломоносов» (в эксплуатации). Западные страны (Япония, США и Франция) при всем своем хайтеке не смогли/частично или полностью потеряли компетенции в реакторы на быстрых нейтронах, что странно, специалистам надо было только открыть учебник по проектированию реакторов.

[polar]

Западные страны (Япония, США и Франция) при всем своем хайтеке не смогли/частично или полностью потеряли компетенции в реакторы на быстрых нейтронах, что странно, специалистам надо было только открыть учебник по проектированию реакторов.

Задача БН-800 - сжигание оружейного плутония, которое РФ обязалась уничтожить. Американцы и французы свой плутоний сжигают в МОХ-топливе для обычных реакторов, что экономически выгоднее и производит меньше отходов. Это как сказать что никто в мире не смог построить аналог советских экранопланов. Может здравый смысл помешал?

[Дмитрий Инфан]

Может здравый смысл помешал?

Скорее экологическое мышление повредило.

[Inti]

Западные страны (Япония, США и Франция) при всем своем хайтеке не смогли/частично или полностью потеряли компетенции в реакторы на быстрых нейтронах, что странно, специалистам надо было только открыть учебник по проектированию реакторов.

Задача БН-800 - сжигание оружейного плутония, которое РФ обязалась уничтожить. Американцы и французы свой плутоний сжигают в МОХ-топливе для обычных реакторов, что экономически выгоднее и производит меньше отходов. Это как сказать что никто в мире не смог построить аналог советских экранопланов. Может здравый смысл помешал?

я таки решил это сказание о умных американцах и тупых русских проверить... и вот что из этого получилось...

Президент США Барак Обама отменил строительство завода по производству МОКС-топлива в США в 2016 году, сославшись на перерасход средств и по финансовым причинам, предложив вместо этого разбавить долю плутония в США нерадиоактивным материалом и утилизировать в подземном WIPP хранилище. Однако разбавление можно было обратить вспять, и материал снова превратился бы в оружейный плутоний.
3 октября 2016 г. президент России Владимир Путин приказал приостановить действие соглашения, поскольку США не выполнили свои обязательства.

Оригинал из Вики:

US president Barack Obama canceled construction of the agreement-supporting US MOX fuel fabrication facility in 2016, citing cost overruns and for financial reasons proposing instead that for the US share of plutonium, it be diluted with non-radioactive material and disposed in the underground WIPP facility. However, the dilution could be reversed, and the material reconverted into weapons-grade plutonium.
On October 3, 2016, Russian president Vladimir Putin ordered the agreement to be suspended because the US did not meet its obligations.

Такой вот экраноплан.

Не говоря уже о том что кроме своего основного назначения,  реактор БН-800 имеет большое экспериментальное значение - на нём производится окончательная отработка технологий данного типа, которые предстоит применить в реакторах с замкнутым ядерным топливным циклом.

[Alexandr_A]

Темпы научно-технических исследований конечно "впечатляют". Эксперимент капля впервые проведен на станции Мир. Капля-2 в 2014 году на МКС. Спустя 7 лет снова зашевелились. Видимо до начальства дошло что ядерный !:) буксир который до луны летит 200 суток это что-то не то.

[NightFlight]

Небольшой список прорывных вещей и просто новинок которые сделал/делает Росатом в современной России:

Ну-ка, ну-ка. 

БН-800 (построен),

Это не российский реактор. Он был спроектирован в СССР и даже строить его начали еще 1983 году. Достроить помешал распад Союза. Потом таки собрались и достроили, но считать прорывом нынешней России то что быра разработано и частично построено в СССР вряд ли возможно.

МБИР (строится), БРЕСТ-ОД-300 (строится), нитридное топливо (монтаж оборудования в модуле фабрикации), ВВЭР-ТОИ (строится), РИТМ-200 (реактор для ледоколов и малых АЭС),

Очередной список побед из будущего. И к тому же ничего кроме БРЕСТ-ОД-300 нельзя отнести к прорывным технологиям. Вполне обычные реакторы "из учебника" с ничем не выдающимися параметрами. А ВВЭР-ТОИ и вовсе не реактор, а всего лишь типовой проект АЭС на основе советского реактора.

ПЭБ «Академик Ломоносов» (в эксплуатации).

И что в нем прорывного и уникального? Первую в мире плавучую АЭС построили американцы еще в 60-х. После чего убедились, что затея совершенно нерентабельна экономически и больше такого не строили. А полвека спустя Росатом вытащил из нафталина эту древнюю идею и с каких-то пирогов объявил прорывом, да еще и "первой в мире плавучей АЭС". Это, видимо, что-то из серии "первой в мире вакцины от ковида", которую Всемирная Органзация Здравоохранения до сих пор не признает вакциной.

Западные страны (Япония, США и Франция) при всем своем хайтеке не смогли/частично или полностью потеряли компетенции в реакторы на быстрых нейтронах, что странно, специалистам надо было только открыть учебник по проектированию реакторов.

Из чего следует, что они потеряли компетенции? Если не строят, вовсе не значит, что не могут. Против реакторов на БН играет вполне банальная экономика - в условиях дешевого и изобильного урана реакторы на БН экономически проигрывают тепловым. В современном мире атомная энергия вообще переживает не лучшие времена - после Чернобыля и Фукусимы требования по безопасности выросли, а новые меры и системы безопасности стоят больших затрат на этапе строительства. А государственная поддержа на Западе (в виде налоговых послаблений и прочего) теперь в области ВИЭ, а вовсе не атома. Даже обычные тепловые реакторы сейчас имеют пограничную окупаемость и почти не строятся, а строить БН - заведомо экономически провальная затея.

[Alexandr_A]

В идеале - прямое преобразование в электричество кинетической энергии заряженных продуктов деления. Но такого нет даже в картинках
Либо - ЯРД какого-то типа, тепло в реактивное движение минуя электричество. Но там свои проблемы.

Тема эта относительно недавно появилась лет 10-15. За рубежом известна как fission fragment engine. В россии проводились исследования по прямому преобразовпнию на вторичных электронах.
Очевидно поток заряженных частиц который имеется на выходе FFRE можно использовать и для генерации электричества. КПД должен быть высоким что типично для электрических машин. Хотя об этом тишина.

[Inti]

Даже обычные тепловые реакторы сейчас имеют пограничную окупаемость и почти не строятся, а строить БН - заведомо экономически провальная затея.

Серьёзно?

Госкорпорация «Росатом» осуществляет масштабную программу сооружения АЭС как в Российской Федерации, так и за рубежом. Портфель зарубежных заказов включает 36 блоков. 

Что касается БН то да, сами по себе они дороже - но в комплексе с обычными тепловыми могут оказаться вполне выгодными - 

"Россия создает двухкомпонентную атомную энергетику, в которую будут включены реакторы на тепловых и быстрых нейтронах, что позволит значительно расширить топливную базу мирного атома, а попутно уменьшить объемы радиоактивных отходов благодаря «выжиганию» опасных радионуклидов."

[NightFlight]

Даже обычные тепловые реакторы сейчас имеют пограничную окупаемость и почти не строятся, а строить БН - заведомо экономически провальная затея.

Серьёзно?

Абсолютно. В России реакторы на БН так же экономически проигрывают тепловым реакторам.

- Стоимость 1 кВт установленной мощности БН-800 в 1,4 раза больше, чем на Нововоронежской АЭС 2-1
- Более дорогое топливо (для топливных загрузок БН требуется уран высокого обогащения (16–20% по 235U))
- Более высокие затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт, приходящиеся на 1 кВт∙ч произведённой электроэнергии,
низкий коэффиуиент использования установленной мощности - 78% (БН-800 вместе c БН-600) против ~90% у тепловых
- Срок службы 40 лет против 60

[polar]

я таки решил это сказание о умных американцах и тупых русских проверить... и вот что из этого получилось...

Да, я бы не прав с США. Читал новости о постройке завода и сертификацию реакторов на работу с MOX-топливом и думал что завершили процесс, но ошибся . Оказывается к выполнению соглашения об утилизации оружейного плутония обе стороны так и не приступили. А на переработку отработанного ядерного топлива у них законодательный запрет.

 Но пример с Францией остается. Она производила 195 тонн MOX-топлива в год для 40 реакторов в Европе по состоянию на 2010 год. Плутоний берется из отработанного ядерного топлива этих же реакторов.

 Для сравнения первая загрузка (всего на 5%) MOX-топлива в БН-800 произошла в 2020 году, до этого он 5 лет работал полностью на урановом топливе . Оказалось что он даже плутоний не утилизировал, а сжигал дорогой высокообогащённый уран. Теперь его переводят на плутоний из отработанного топлива ВВЭР реакторов, полная загрузка MOX- топливом планируется в 2023 году.

Вместо сжигания запасов оружейного плутония будет дожигание плутония с ВВЭР реакторов.

[Inti]

Первую в мире плавучую АЭС построили американцы еще в 60-х.

На самом деле нет. Они просто поставили уже существующий военный реактор на уже существующее старое судно. С таким же успехом любую атомную подводную лодку можно объявить плавучей электростанцией. The reactor was built for the U.S. Army by Martin Marietta[3] under a $17,200,000[3] contract (August 1961), with construction starting in 1963.[7] The reactor was built in Sturgis, a converted WWII ship formerly known as SS Charles H. Cugle.


Ломоносов - первая в мире плавучка которая проектировалась для серийного производства, и реактор и плавсредство создавались в комплексе.

Хотя конечно в любом случае трудно назвать изобретением размещение реактора на посудине, до этого любой додумается, проблема как это сделать экономически рентабельным и продаваемым. Американцы со своей первой попыткой в принципе провалились, посмотрим что получится у России, пока что затея себя тоже не очень-то окупает, разве что если получится сделать целую серию, но очереди из покупателей пока что не видать.

[NightFlight]

Россия создает двухкомпонентную атомную энергетику, в которую будут включены реакторы на тепловых и быстрых нейтронах, что позволит значительно расширить топливную базу мирного атома

Только никакой экономической необходимости "расширять топливную базу" на данный момент нет - урана хоть ж.пой ешь, он дешев. А электроэнергия, производимая реакторами БН - дорогая.

Госкорпорация «Росатом» осуществляет масштабную программу сооружения АЭС как в Российской Федерации, так и за рубежом. Портфель зарубежных заказов включает 36 блоков.

Ну если в этот "портфель" включать всех, кто когда-либо заикался о потенциальной возможности заказать постройку АЭС (но, возможно, уже забыл про это). А по факту, сейчас Росатом реально строит за рубежом всего 3 энергоблока. И то только потому, что правительство РФ дает государственный кредит. То есть пока что строит за российский счет. Перспективы возврата кредита, например, от Белоруссии далеко не очевидны.

[Inti]

Россия создает двухкомпонентную атомную энергетику, в которую будут включены реакторы на тепловых и быстрых нейтронах, что позволит значительно расширить топливную базу мирного атома

Только никакой экономической необходимости "расширять топливную базу" на данный момент нет - урана хоть ж.пой ешь, он дешев. А электроэнергия, производимая реакторами БН - дорогая.

Госкорпорация «Росатом» осуществляет масштабную программу сооружения АЭС как в Российской Федерации, так и за рубежом. Портфель зарубежных заказов включает 36 блоков.

Ну если в этот "портфель" включать всех, кто когда-либо заикался о потенциальной возможности заказать постройку АЭС (но, возможно, уже забыл про это). А по факту, сейчас Росатом реально строит за рубежом всего 3 энергоблока. И то только потому, что правительство РФ дает государственный кредит. То есть пока что строит за российский счет. Перспективы возврата кредита, например, от Белоруссии далеко не очевидны.

Не три а гораздо больше энергоблоков  - https://www.rosatom.ru/production/design/stroyashchiesya-aes/ 

Что касается урана то его на Земле много - вопрос только в цене. Сейчас уран достаточно дёшев но не факт что так будет всегда - https://buildwiki.ru/wiki/Peak_uranium - поэтому (и не только поэтому) не только Россия но и Китай и Индия работают над БН-технологиями. Все они конечно дураки наверное.

[NightFlight]

Не три а гораздо больше энергоблоков  - https://www.rosatom.ru/production/design/stroyashchiesya-aes/

По вашей же ссылке написано - три.   

не только Россия но и Китай и Индия работают над БН-технологиями. Все они конечно дураки наверное.

Во всяком случае никто не доказал, что БН экономически выгодны на современном этапе.

[Inti]

Не три а гораздо больше энергоблоков  - https://www.rosatom.ru/production/design/stroyashchiesya-aes/

По вашей же ссылке написано - три.   

На одной только турецкой станции будет 4 энергоблока. По другим проектам тоже не один (кроме Финляндии где таки один). Короче, РосАтом загружен заказами и работой на годы вперёд. Да ещё вдобавок это ядерный буксир, будь он неладен!

[Inti]

Во всяком случае никто не доказал, что БН экономически выгодны на современном этапе.

Лично вам - никто и не собирается ничего доказывать. Но сам факт того что эту тему развивают - говорит о её полезности и перспективности.


В июне 2021 года началось строительство атомного энергоблока с инновационным реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. Новый реактор со свинцовым теплоносителем и новым смешанным нитридным уран-плутониевым топливом, оптимальным для реакторов на быстрых нейтронах, будет иметь установленную мощность 300 МВт. Он станет частью Опытного демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК). Этот кластер ядерных технологий будущего включает три взаимосвязанных объекта, не имеющих аналогов в мире: модуль по производству (фабрикации/рефабрикации) уран-плутониевого ядерного топлива; энергоблок БРЕСТ-ОД-300; а также модуль по переработке облученного топлива. Таким образом, впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с быстрым реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл. Облученное топливо после переработки будет направляться на рефабрикацию (то есть, повторное изготовление свежего топлива) – таким образом эта система станет фактически возобновляемой и практически безотходной в производственной цепочке.

[NightFlight]

Во всяком случае никто не доказал, что БН экономически выгодны на современном этапе.

Лично вам - никто и не собирается ничего доказывать.

Как вам угодно, я же не заставляю. Засчитываю вам слив в споре и все.

Но сам факт того что эту тему развивают - говорит о её полезности и перспективности.

Совершенно не говорит. Мало ли чего может шандарахнуть в голову правителю в авторитарной стране. Ему кто-то напел, что это полезно и перспективно и он поверил и дал команду. Строит ведь госкомпания, а не частник.

В июне 2021 года началось строительство атомного энергоблока с инновационным реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300.

У свинцово-висмутовых реакторов, которые эксплуатировались на советских подлодках были серьезные проблемы, в частности с коррозией конструкционных материалов в свинце. В результате чего их быстренько списали и порезали на металл. Не факт, что проблемы коррозии в свинце и ряд других удастся решить в БРЕСТе. Так что достижением в данном случае является не "началось строительство", а "реактор давно и успешно эксплуатируется". И желательно экономически эффективно, конечно.

На одной только турецкой станции будет 4 энергоблока.

Ключевое слово "будет". Может быть. А может и нет. А по факту сейчас Росатом строит всего 3 энергоблока за рубежом, а вовсе не 36.

[WadiAra]

Задача БН-800 - сжигание оружейного плутония, которое РФ обязалась уничтожить. Американцы и французы свой плутоний сжигают в МОХ-топливе для обычных реакторов, что экономически выгоднее и производит меньше отходов. Это как сказать что никто в мире не смог построить аналог советских экранопланов. Может здравый смысл помешал?

Американцы не сжигают, не смогли, закрыли стройку завода по фабрикации топлива. Французы жгут MOX в легководных реакторах, хотя в свое время рассчитывали на натриевые быстрые (фенкис, суперфеникс), но после ряда аварий, под давлением экологов, закрыли проект, далее шла потеря компетенции. На БН-800 отрабатывают технологии ЗЯТЦ, сейчас у него 1/3 загрузки МОХ, цель довести загрузку MOX до 100%, что на легководном реакторе добиться сложно.
Пока быстрые проигрывают тепловым по экономике, в данный момент их основная фишка это наработка топлива, коэффициент воспроизводства у быстрых реакторов больше единицы, кроме этого при серии цена упадет, уже БН-1200М планируют по цене ВВЭР-ТОИ.

И что в нем прорывного и уникального? Первую в мире плавучую АЭС построили американцы еще в 60-х. После чего убедились, что затея совершенно нерентабельна экономически и больше такого не строили. А полвека спустя Росатом вытащил из нафталина эту древнюю идею и с каких-то пирогов объявил прорывом, да еще и "первой в мире плавучей АЭС"

Тема с ПАТЭС сейчас актуальная, китайцы и корейцами активно разрабатывают свои установки. Росатом будет строить Баимскую АЭС с 5 ПАТЭС по 2 РИТМ 200 в каждой, плюс в одну АЭС на РИТМ-200 в Якутии.

Из чего следует, что они потеряли компетенции? Если не строят, вовсе не значит, что не могут. Против реакторов на БН играет вполне банальная экономика - в условиях дешевого и изобильного урана реакторы на БН экономически проигрывают тепловым. В современном мире атомная энергия вообще переживает не лучшие времена - после Чернобыля и Фукусимы требования по безопасности выросли, а новые меры и системы безопасности стоят больших затрат на этапе строительства. А государственная поддержа на Западе (в виде налоговых послаблений и прочего) теперь в области ВИЭ, а вовсе не атома. Даже обычные тепловые реакторы сейчас имеют пограничную окупаемость и почти не строятся, а строить БН - заведомо экономически провальная затея.

БН в чистом виде хуже многократно отработанных и оптимизированных тепловых реакторов, но все играет другими красками если он в ЗЯТЦ. Это гигантское увеличение топливной базы, возможность дожигания актиноидов, решение на 1000 лет энергетических проблем человечества, более высокий КПД (температура на выходе активной зоны выше), модный нулевой карбоновый след. Посмотрим, что получится у Росатома с Прорывом, в модуле фабрикации уже монтируют оборудование, началось строительство реактора.

Применительно к сабжу, в тех элементах ТЭМ где участвует Росатом можно быть более менее спокойными, до железа их доведут. Возможно Росатый поможет с полезной нагрузкой, у него как раз есть дочка специализирующаяся на волоконных твердотельных лазерах.

Начинать полезно с малого, пусть первый ТЭМ выйдет кривым и убогим, пусть строится будет с превышением сроков и бюджетов, пусть мощность будет меньше 1 МВт, первопроходцам всегда тяжело, без первого образца не будет второго, не получится сходу перепрыгнуть несколько ступенек. Первые аппараты тяжелее воздуха по большинству параметров проигрывали дирижаблям, но в процессе своей эволюции полностью вытеснили последних, пока атомные электролеты, проигрывают, как химии, так и СБ, но есть шанс, что в будущем потеснят конкурентов и займут свою нишу.

[NightFlight]

Росатом будет строить Баимскую АЭС с 5 ПАТЭС по 2 РИТМ 200 в каждой, плюс в одну АЭС на РИТМ-200 в Якутии.

Или не будет. Новости из будущего они такие.

БН в чистом виде хуже многократно отработанных и оптимизированных тепловых реакторов, но все играет другими красками если он в ЗЯТЦ.

ЗЯТЦ не выгоден в условиях дешевого и изобильного урана. Вместе с реакторами на БН. ЗЯТЦ + БН еще дороже, чем одни только БН на высокообогащенном уране. С ураном можно работать голыми руками, с плутонием - только в герметичных боксах. Стоимость фабрикации топлива соответствующая. Плюс необходимость перерабатывать радиоактивное отработанное топливо. Сейчас гораздо дешевле добыть свежий уран.

Применительно к сабжу, в тех элементах ТЭМ где участвует Росатом можно быть более менее спокойными, до железа их доведут.

Предыдущие 12 лет "участия" не дают оснований для такого оптимизма.