Reattori veloci: come la Russia è finita davanti agli altri


In Russia è iniziata la realizzazione di un progetto unico nel campo dell'energia. Nella regione di Tomsk è iniziata la costruzione di un'unità pilota dimostrativa chiamata BREST-300-OD con un reattore a neutroni veloci che utilizza un refrigerante al piombo. In effetti, il nostro "paese distributore di benzina" ha iniziato a creare della tecnologia ciclo nucleare chiuso. Come è stato possibile e cosa significa questo per il settore energetico nazionale e globale?


Con buona pace dell'ormai di moda l'energia “verde”, non è in grado di sostituire completamente quella tradizionale. Anche quest'ultimo non è una panacea, poiché le riserve di combustibili fossili per esso (carbone, gas, petrolio) sono esaurite. L'energia nucleare con i soliti reattori a neutroni termici ha buone prospettive, ma il loro funzionamento richiede anche il raro e costoso uranio U-235. Tuttavia, esiste un'opzione con il cosiddetto "ciclo del combustibile chiuso", in cui la posta in gioco è posta su reattori veloci in grado di elaborare l'U-238 naturale e il torio. Che tipo di tecnologia è questa e perché è il futuro?

Durante il funzionamento di un reattore nucleare convenzionale, un nucleo pesante di uranio, plutonio o torio rilascia diversi neutroni "extra" durante la fissione, il che porta all'effetto della radioattività indotta. Nei reattori VVER russi, questo porta all'accumulo di trizio, un isotopo pesante dell'idrogeno, nel vettore d'acqua. Dopodiché, deve essere isolato attraverso manipolazioni complesse e costose. Il nuovo promettente reattore autofertilizzante BREST domestico risolve contemporaneamente molti problemi.

In primo luogo, non si usa acqua come vettore, ma piombo liquido circolante ad una temperatura di 1751°C. Il grande vantaggio del metallo fuso è che praticamente non assorbe neutroni e non capta la radioattività indotta. Come sai, il piombo è un elemento molto resistente alle radiazioni. Allo stesso tempo, è chimicamente passivo a contatto con aria o acqua, quindi sono escluse possibili esplosioni durante la depressurizzazione anormale del circuito del reattore. Questo è estremamente importante per la sicurezza dell'energia nucleare moderna. Anche se il reattore è danneggiato e il mezzo di lavoro esce, semplicemente scorrerà lentamente, si raffredderà e si solidificherà, intasando da solo il danno nel circuito esterno. Non ci saranno orrori delle radiazioni come il disastro della centrale nucleare di Chernobyl.

In secondo luogo, il nuovo reattore sarà in grado di funzionare a vapore con temperature fino a 600°C. Rispetto ai VVER convenzionali, che hanno un punto critico di 374 ° C, questo aggiungerà un'efficienza aggiuntiva che può raggiungere un incredibile 40-45%. In futuro, l'efficienza potrebbe aumentare ancora di più se una turbina a gas a ciclo chiuso è collegata al reattore invece di una turbina a vapore.

In terzo luogo, i reattori a turbina veloce, per le peculiarità del loro design, riproducono il combustibile nucleare stesso. All'interno di BREST, l'uranio-238 assorbirà neutroni liberi e si trasformerà in un isotopo di un altro elemento chimico: il plutonio-239. E questo, tra l'altro, è il ripieno per le armi nucleari. In condizioni ottimali, la fissione di un nucleo di uranio-235 consentirà di ottenere 1,25 nuclei del nuovo plutonio-239 per armi dall'uranio-238. Ciò significa che con ogni ciclo di funzionamento di un reattore a neutroni veloci, al suo interno si forma fino al 20-25% di nuovo materiale fissile. Sembra fantastico.

Si noti che la Federazione Russa è davvero avanti rispetto al resto del pianeta nel campo di tecnologie energetiche così avanzate. Né gli Stati Uniti, né la Francia, né il Giappone, avendo iniziato esperimenti con sodio liquido come vettore nei reattori veloci, non sono stati in grado di raggiungere il loro funzionamento stabile. In URSS, nel 1968, fu lanciato BOR-60, un reattore a neutroni veloci con una capacità di 60 Megawatt, e funziona con successo fino ad oggi. La sua vita utile è stata estesa fino al 2025. Il reattore BN-600 di nuova generazione è stato lanciato nella regione di Sverdlovsk nel 1980 ed è ancora operativo. La sua capacità è di 600 megawatt, per confronto, lo sperimentale cinese CEFR (China Experimental Fast Reactor), lanciato nel 2010, questa cifra è di 45 megawatt. Il più recente reattore veloce russo BN-800 è stato messo in funzione nel 2015 presso la stessa centrale nucleare di Beloyarsk. Oltre alle applicazioni industriali, l'impianto nucleare raffreddato al sodio è servito come piattaforma di test per tecnologie avanzate.

E sulla loro base, vicino a Tomsk, è iniziata la costruzione di un'unità di potenza dimostrativa sperimentale BREST-300-OD con un vettore di piombo. Oltre al reattore stesso, all'interno di un complesso saranno costruiti un impianto di assemblaggio di celle a combustibile e un impianto di ritrattamento del combustibile esaurito. In futuro si ottiene un ciclo del combustibile nucleare praticamente chiuso. Non male per un "paese di distributori di benzina".
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21 commento
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  1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
    Raccoglitore (Myron) 9 June 2021 15: 10
    -19%
    "Come si è rivelata la Russia davanti al resto del mondo" - cosa, di nuovo ??? Bene, sì, come potrei dimenticare: "Armata" è il miglior carro armato, il Su-57 supera tutti gli altri combattenti di quinta generazione, zirconi-Poseidon-avanguardie non hanno analoghi al mondo e "Kuzya" è longanime, a quanto pare la portaerei più bella del mondo l'oceano. No, non sto affatto cercando di dubitare in alcun modo del talento degli scienziati e degli ingegneri russi, ma lo stesso, dovresti conoscere la misura!
    1. Ulisse Офлайн Ulisse
      Ulisse (Alex) 9 June 2021 15: 24
      + 10
      Beh, sì, come potrei dimenticare - "Armata" è il miglior carro armato

      Israele non poteva vendere "il miglior carro armato Merkava" a nessuno.
      Fatta eccezione per un paese, le cui petroliere ora sputano da questa sfacciata merda dello scafo blindato.

      Il kumpol che perde si è rivelato anche una pubblicità a buon mercato.

      E le forze speciali israeliane, come si è scoperto, a volte vengono estinte dai normali gopnik dal gateway.
      Quelli riescono solo a gettare la mitragliatrice tra i cespugli.
      Apparentemente nella speranza che i disarmati non vengano picchiati duramente...
      1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
        Raccoglitore (Myron) 9 June 2021 16: 12
        -19%
        "Merkava" è davvero un buon carro armato, creato per uno specifico teatro di operazioni e per risolvere alcuni problemi, "Kupol" è davvero il miglior sistema della sua categoria, e i commando israeliani sono molto più fighi di quelli russi, tutti i tuoi gagliardetti alfa fumano modestamente a margine. Invidia silenziosamente! prepotente
    2. squalo Офлайн squalo
      squalo 9 June 2021 21: 28
      +9
      Ebbene, "Kuze" è quanti anni? Non giovane - una volta, e ha attraversato momenti difficili ... Non segato - è già buono! Anche se una portaerei per la Russia è forse una ed è necessaria ... In realtà, sta combattendo piccoli roditori, ucraini ... La Russia è un paese continentale, non è su un'isola, non attraverso gli oceani - diventa quasi ovunque sulla terraferma! Per noi è più importante bloccare la flotta aliena - e grazie ai missili antinave, quelli più moderni lo fanno benissimo! ;))
      Quindi abbiamo meravigliosi missili antinave! Per noi, e non per coloro a cui voleranno ;)) E le nostre vasche sono quindi molto buone. Sì, ce ne sono molti, quindi non c'è bisogno urgente di inseguire per costruire un costoso Armata. Ce ne sono una dozzina - e sono in fase di regolare operazione - e tu e gli altri prima del T-90S, per non parlare delle modifiche successive, per lavorare e lavorare! Con l'aviazione, la storia è quasi la stessa - sì, c'è un Su-57, ma capiamo tutti che non c'è bisogno di andare avanti ora, il motore del secondo stadio, ci sono ancora domande con il radar - lo scoiattolo non è male, ma sembra che ROFAR dia speranza ... non abbiamo niente da condividere con te, i deserti ci interessano poco, anche se non c'è problema a seppellirti e tu lo sai benissimo - ma nessuno nemmeno fa la domanda così! Ebbene, gli hohlozhid sono una questione diversa ed è difficile trattarli come normali ebrei...
    3. Valera75 Офлайн Valera75
      Valera75 (Valery Bogatov) 10 June 2021 15: 39
      +1
      Io sono di Tomsk e a Seversk per andare a trovare mio fratello c'è un pass. Seversk -ZATO e molti conoscenti del lavoro vivono lì e la costruzione è iniziata ed è in pieno svolgimento. Quindi tutto va bene con noi sia con l'atomo che con armada, zirconi, 57 e con il ponte di Crimea, di cui molti non solo in Ucraina hanno gridato, ma anche in tutto il mondo che non potremmo nemmeno costruire un ponte così complesso, è già pienamente funzionante, ma in Israele, come sono che stai facendo con progetti del genere?Ho sentito come salta i vuoti (non sto parlando di missili seri se volano) come un setaccio.
      1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
        Raccoglitore (Myron) 10 June 2021 15: 55
        -8
        Citazione: Valera75
        Quindi per noi va tutto bene

        Tutto è calmo a Baghdad! (C)

        Citazione: Valera75
        Ho sentito di una cupola di ferro che perde come salta gli spazi vuoti

        Sì, distrugge il 90% dei razzi e dei colpi di mortaio. Non c'è niente del genere nella Federazione Russa. lingua

        Citazione: Valera75
        Taccio sui missili seri se volassero) come un setaccio.

        Ci sono altri sistemi in Israele per altri tipi di missili. E in Russia ci sono solo "Pantsir" che non possono difendersi e l'S-400, con cui interferisce la curvatura della terra. lol
  2. Marzhetsky Офлайн Marzhetsky
    Marzhetsky (Sergey) 9 June 2021 15: 41
    + 11
    Citazione: Bindyuzhnik
    "Come si è rivelata la Russia davanti al resto del mondo" - cosa, di nuovo ??? Bene, sì, come potrei dimenticare: "Armata" è il miglior carro armato, il Su-57 supera tutti gli altri combattenti di quinta generazione, zirconi-Poseidon-avanguardie non hanno analoghi al mondo e "Kuzya" è longanime, a quanto pare la portaerei più bella del mondo l'oceano. No, non sto affatto cercando di dubitare in alcun modo del talento degli scienziati e degli ingegneri russi, ma lo stesso, dovresti conoscere la misura!

    In effetti, puoi dire qualcosa, euro-ucraino-americano-israeliano? O, forse, tu stesso hai bisogno di conoscere la misura dello scherno e delle buffonate?
    1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
      Raccoglitore (Myron) 9 June 2021 16: 17
      -20%
      Signor Marzhetsky, ho dimenticato qualcosa quando siamo passati a lei, o la sua origine proletaria si manifesta in questo modo? E in effetti, posso solo dire che in Russia oggi non possono nemmeno fare un bollitore elettrico decente da soli, e qui stai parlando del campionato ...
      1. Marzhetsky Офлайн Marzhetsky
        Marzhetsky (Sergey) 9 June 2021 16: 33
        + 13
        La mia origine va bene, a differenza, a quanto pare, da te.
        Sono passato a te a causa della perdita di rispetto per te dovuta alla maleducazione sistematica nei confronti del mio paese.
        E in sostanza la domanda: semplicemente non c'è niente da dirti, e quindi non ti tratterò con rispetto.
        1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
          Raccoglitore (Myron) 9 June 2021 16: 35
          -19%
          Il tuo rispetto per me è come la neve dell'anno scorso. Ti auguro buona salute, avvocato della scuola professionale! hi
      2. kartalovkolya Офлайн kartalovkolya
        kartalovkolya 10 June 2021 06: 45
        +4
        Il più rispettabile Shvonder di persone come te Kuzma Prutkov ha detto: "... chiudi la fontana ..."! La saggezza popolare su quelli come voi dice senza ambiguità: "Gli stolti non seminano e non raccolgono, crescono da soli!"
        1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
          Raccoglitore (Myron) 10 June 2021 11: 01
          -5
          Per niente venerabile Agafya Tikhonovna, dai consigli sulla chiusura della fontana e pensieri sulla crescita degli sciocchi a tuo marito in un ambiente intimo, ha bisogno della tua opinione molto più di me.
  3. Marzhetsky Офлайн Marzhetsky
    Marzhetsky (Sergey) 9 June 2021 16: 42
    +9
    Citazione: Bindyuzhnik
    Il tuo rispetto per me è come la neve dell'anno scorso. Ti auguro buona salute, avvocato della scuola professionale! hi

    A proposito, ho due diplomi con lode. Ti auguro di ottenere ciò che meriti
  4. yuriy55 Офлайн yuriy55
    yuriy55 (Yuri Vasilievich) 9 June 2021 17: 48
    +3
    La notizia è interessante e utile. Sono contento per i nostri scienziati e ingegneri.
  5. Aico Офлайн Aico
    Aico (Vyacheslav) 9 June 2021 19: 42
    0
    Possa Dio concedere che i nostri vitelli sconfiggano il lupo!!!
  6. lavoratore dell'acciaio 9 June 2021 20: 39
    +3
    unità di potenza BREST-300-OD con supporto in piombo.

    Queste sono tecnologie avanzate. La Russia, in quanto grande potenza, dovrebbe possederle, e preferibilmente con una riserva di dieci anni. E qui è proprio il caso in cui non hai bisogno di sapere quando fermarti!
  7. Marzhetsky Офлайн Marzhetsky
    Marzhetsky (Sergey) 10 June 2021 08: 11
    +5
    Citazione: sH, arK
    Ebbene, gli hohlozhid sono una questione diversa ed è difficile trattarli come normali ebrei...

    Hai a che fare proprio con questo sorriso Per questo motivo, l'atteggiamento generale nei confronti di Israele e dei suoi abitanti normali sta cambiando in direzione negativa. L'ho notato io stesso.
    In generale, è nell'interesse dello stesso Israele sbarazzarsi di tali Bindyuzhnik privandoli della cittadinanza, poiché screditano il paese che ha dato loro il passaporto a causa di un malinteso.
    1. Raccoglitore Офлайн Raccoglitore
      Raccoglitore (Myron) 10 June 2021 11: 07
      -8
      Cittadino Marzhetskiy, non puoi nemmeno immaginare quanto sia indifferente il popolo di Israele riguardo al tuo atteggiamento nei suoi confronti. E credetemi, lo stato di Israele intende i suoi interessi in modo un po' diverso. Tu, avendo scritto un testo francamente stupido, sostituisci la discussione con attacchi rozzi, però, cos'altro puoi aspettarti da te?
      1. Marzhetsky Офлайн Marzhetsky
        Marzhetsky (Sergey) 14 June 2021 08: 40
        +2
        Devo dire che ho preso la decisione di evitare il più possibile di partecipare alle discussioni nei commenti. Ma per te, ebreo ucraino, farò l'ultima eccezione. Quindi, punto per punto.

        Cittadino Marzhetskiy, non puoi nemmeno immaginare quanto sia indifferente il popolo di Israele riguardo al tuo atteggiamento nei suoi confronti.

        Sì? Ecco perché i tuoi israeliti ululano quando scrivo dei crimini di Israele. Ora smetterò di trattenermi e scriverò nel modo più onesto e duro possibile. Collettivamente, i miei articoli vengono letti da milioni di persone in tutto il mondo. La mia parola pesa più della tua o di quella degli altri tuoi compagni di tribù. Quindi ora avrai ciò che meriti.

        E credetemi, lo stato di Israele intende i suoi interessi in modo un po' diverso.

        Queste sono le tue difficoltà.

        Tu, dopo aver scritto un testo francamente stupido, sostituisci la discussione con attacchi rozzi, tuttavia, cos'altro puoi aspettarti da te?

        Ho scritto un articolo interessante sui risultati della Russia nel campo dell'energia nucleare.Tu, un uomo senza vergogna e coscienza, hai iniziato indiscriminatamente a criticare il mio paese, ma non hai potuto dare un solo argomento sulla sua "stupidità". E ancora non puoi. Perché semplicemente non esistono. Da parte tua non c'è stata discussione sull'argomento dell'articolo, poiché non hai nulla da dire, e sei stato tu a sostituirlo con attacchi rozzi al mio paese.
        Dopo di che, ai miei occhi, hai perso ogni diritto al rispetto, capisci?
        P.S. Probabilmente lo faremo tutti. Lascia che moderatori e amministratori e altri lettori, che non sono troppo pigri per disturbarti sulla comunicazione con te, si occupino di te e dei tuoi simili.
  8. Vladest Офлайн Vladest
    Vladest (Vladimir) 11 June 2021 00: 38
    -6
    Ottima idea con il piombo. È successo un incidente. il cavo si solidifica e collega il reattore.
    Ma il punto è che hanno "iniziato" a costruire. Quale sarà la circolazione allora? E l'energia verde è solo all'inizio del percorso.
    Sicuramente le prime lampadine erano più costose delle candele o del cherosene.
    C'è posto per ogni fonte di energia.
    Un paese con una popolazione di 146 milioni deve avere ancora qualcosa di innovativo. Ma sembra una persona con un muscolo sviluppato.
    La Russia com'era e rimane un "paese di distributori di benzina".
  9. Ammiraglio Hood Офлайн Ammiraglio Hood
    Ammiraglio Hood (Vladimir) 13 June 2021 15: 17
    0
    Al suo interno si forma fino al 20-25% di nuovo materiale fissile

    Infatti, 120-125%. quelli. viene generato più carburante nuovo di quello vecchio.