Anatolij Wassermann (awas1952) wrote,
Anatolij Wassermann
awas1952

Сопоставление технологических и экономических возможностей в ядерной отрасли

Пара слов о плутонии, великих США и стране-бензоколонке

Boriss Alestar · 2016-04-12 · На всякий случай копирую полностью (по возможности устраняя очепатки и уточняя препинаки).

===

На той неделе и в начале этой СМИ и даже сам Владимир Владимирович Путин заговорили о нарушении американцами условий СОУП — Соглашения Об Утилизации Плутония, подписанного США и РФ в 2000 году. Но сообщения эти были настолько краткими, сжатыми, что понять из них, о чём именно идёт речь, далеко не просто. Сделаю скромную попытку растолковать, что там к чему.

Начнём с «детского» вопроса: кто такой этот плутоний? Элемент с порядковым номером 94 в таблице Менделеева, то есть — трансурановый (более тяжёлый, чем уран, у которого порядковый номер — 92). В природе плутония настолько минимальное количество, что никакое обогащение никаких руд результата не даст. А зачем этот плутоний вообще нужен? Дело в том, что один из его изотопов — плутоний-239 — делится быстрее, чем уран, энергии даёт больше. Ну, или по простому — взрывается он мощнее, чем уран. А воякам что — чем круче «ба-бах», тем лучше… Первые порции плутония создавали на ускорителях — дорогое удовольствие, но, как показал эксперимент над Нагасаки, оно того стоило. Да и первый в истории атомный взрыв — 1945-07-16 близ городка Аламогордо, что в Нью-Мексико — был взрывом именно плутониевой бомбы. Да, я, безусловно, прошу прощения у всех, кого дальнейший текст покоробит: слово «совесть» в этой заметке отсутствует напрочь. Через месяц эксперименты были успешно продолжены. Над Хиросимой рванул урановый «Малыш», над Нагасаки — плутониевый «Толстяк». Сравнение результатов было явно в пользу плутония. Дело в том, что при атомном взрыве заряд разлетается со скоростью порядка 1000 км/с, потому заряд не весь успевает сдетонировать. ПИчалька. В «Малыше» взорвалось всего 1.4% урана-235, а вот в «Толстяке» успешно сработали 20% плутония-239. Результат получился просто замечательный: 70 тысяч трупов сразу, 100 тысяч инвалидов. Прелестно, не так ли?..

Военным понравилось — физики взяли под козырёк. Были разработаны и созданы специальные «плутониевые» реакторы: уран в них горел так, чтобы на выходе получилось максимальное количество плутония. К началу 1990-х, когда это оружейное безумие остановили, США успели накопить 103 тонны плутония, СССР — 170 тонн. Уразуметь, что это количество для планеты Земля и для людей, помогут несколько чисел. На двоих — 273 тонны. Плутония-239 в «Толстяке» было… 6.4 кг. КИЛОГРАММА. На двоих — 18 750 «толстяков» по 120–130 тысяч смертей в каждой. Это — не учитывая того, что бомбы более поздних поколений были намного эффективнее. Даже в технологиях 1945 года на складах лежало 2.5 миллиарда смертей. Это — не считая оружейного урана-235. «Многовато» — подумали большие политики. Результатом этой мысли и стало СОУП 2000-го года. По 34 тонны с носа — на треть. И — остановка специализированных «плутониевых» реакторов.

Ну, а что делать с этими тоннами? Период полураспада у плутония-239 — 24 тысячи лет. Закопал в землю тонну, 24 тысячи лет подождал — осталось полтонны. Нормально? Вряд ли. За 24 000 лет в любой момент выкопай — и клепай «толстяков». Никакие химические реакции не помогут — поливай ты его кислотой или не поливай. Замешать в тонны мусора? Человек так устроен: что сам поломал, то и починит. Потому и договорились именно сжечь — сжечь в атомных реакторах.

Надеюсь, что пока было понятно? Теперь придётся понять, что горит в атомных реакторах и что нужно, чтобы спалить там и плутоний-239.

Основной тип атомных реакторов — так называемый «водный». Вот бочка с урановыми стержнями, вот в ней атомный «пожар» с температурой от 400 до 630 градусов. Толку с того, кроме как погреться — никакого. Тепло надо «забрать» и как-то по умному использовать. Вокруг бочки запускают, грубо говоря, «змеевик» с водой, её и прокачивают насосами. Пришла холодная, «мотнулась» вокруг бочки, ушла горячая. Чтобы не испарилась — воду гоняют под серьёзным давлением. Что будет, если в бочку вместо урана напихать того самого плутония-239? Да ничего хорошего: температура горения будет настолько высока, что водой её «снять» уже просто невозможно — разорвёт трубки и всё тут. Где выход?

Правильно догадались: выход — в тех самых реакторах на быстрых нейтронах. «Быстрый» — это и есть «более горячий», поскольку в атомной физике температура и энергия — одно и то же. Чем быстрее мечется атом — тем выше у него температура, грубо говоря. Аббревиатура «БН» — не только «быстрые нейтроны», но и «быстрый, натриевый». В «змеевике» в нём крутится не вода, а жидкий натрий. Натрий плавится при 97 градусах, кипит — при 880 градусах. Логично, что он может утащить на себе бОльшую температуру, да и давление в «змеевике» такое большое, как в случае с водой, не потребуется. Но всплывает другая беда: при соединении с кислородом в воздухе жидкий натрий горит со страшной силой — любая утечка и полный трындец. Но великая страна Америка такой реактор делать умеет, едрён-батон! Экспериментальный. Маленький. Ещё Франция умеет. Маленький. Экспериментальный. Американский — сгорел. Французский — сгорел. Японцы попробовали, но в 2010 у них сорвалась труба с топливом и тупо утонула в натрии, а там ещё и Фукусима стряслась — свернули и забыли, и забили. А что там (то есть тут) ватники в валенках? Ужос с ними, ужос-ужос. В СССР ведь иностранные газеты было не достать, не почитать — вот ватники и не знали ни черта. Работали и работали. На экспериментальном натриевом технологии отработали. В 1980 в Белоярске промышленный построили — БН-600. Ни аварий, ни пожаров… Вот только что БН-800 в сеть воткнули — работает и работает. Дикари. Бензоколонка. Нигде в мире нет — а тут работает. Ужос.

Возвращаемся к плутонию. Делать топливный стержень целиком из плутония-239 — не вариант, рвануть может. Было разработано так называемое МОКС-топливо: смесь урана и плутония. МОКС-топливо даже на «водных» реакторах жечь можно. Ну, если МАГАТЭ разрешит, даст отдельную лицензию. Тогда можно половину стержней обычных ставить, а половину — с МОКС-топливом. В Европе 40 реакторов такие лицензии уже получили — в Бельгии, во Франции с Германией. А в Штатах? А в Штатах — нуль. Не получаецца. А в России? А ватникам лицензия ваще не нужна! У ватников — БН-600, теперь ещё и БН-800, которые только под МОКС-топливо и рассчитаны. Дикари…

Производство МОКС-топлива, повторюсь, разработано. Разработано — теоретически. А практически надо бы завод построить, не так ли? Штаты и начали его у себя строить, в 2008 году приступили. Россия, само собой, мирно дремала — куды ей, лапотной! В 2012 очнулась — тоже начала, в Железногорске. Американцы работали серьёзно — работа большая, денег не жалко. К 2015 году 7.7 млрд потратили — серьёзные парни. А лапотники? Ну, откуда у них столько денюх? Наскребли кое-как 240 миллионов — и всё, больше им папа Вова не дал. Ну, что делать, блин. Построили на то, что дадено было. Наверняка ещё и украли, чтобы шубохранилище пополнить. Открыли завод — 28 сентября прошлого года. Завод, само собой, из битых кирпичей, доски торчат во все стороны. МАГАТЭшникам взятку сунули — те и дали «добро». А американцы? А американцы сказали Обаме, что им на запустить завод… денег надо. Ещё. Чутка. 17.3 млрд. Семнадцать миллиардов 300 миллионов. Вместе — 25 млрд. На бензоколонке — 240 миллионов и УЖЕ работает. А американцам вот ещё бы 17.3 млрд и тогда!.. Тогда завод — будет. Через пять лет. Честное слово. Обязательно. Вот не в курсе — знает ли Обама русский матерный. Наверно, он ему нужен был, когда он этих «заводчан» услышал. Послушал-послушал — да и послал. В пеший эротический тур. Вместо денег — э-э-э… — не скажу что по всей роже.

Вот такие вот дела. Единственные в мире быстрые реакторы — в России. Единственный в мире завод МОКС-топлива — в России. А в Америке — сделали айфон. Россия из плутония способна сделать 1 700 закладок МОКС-топлива, сжечь у себя, продать вон европейцам. А Америка? А Америка сделала айфон. А вот куда деть плутоний — это она не знает, у ней денюх столько нету. Она айфоны делает, отстаньте уже!..

Лицо Путина видели, когда он про отказ США жечь плутоний рассказывал? Серьёзное лицо, ни тени ухмылки. Я б не смог. Я б ржал во весь голос :-)

Ну, вот. Как смог, так объяснил. Если чО — переспрашивайте.

===

Републикатор этого материала для дополнительного обсуждения «Пара слов о плутонии, великих США и стране-бензоколонке» Александр Запольскис особо выделил один из первых комментариев самого автора: «Boriss Alestar 2016-04-12 14:42 Объясняю. По договору дата начала уничтожения — 2017 год. Россия технически, технологически — готова. Штаты — нет. Выход? Отказ от исполнения международного договора, подписанного на высшем уровне, с соответствующей потерей морды лица. России при этом — по барабану. На обычных АЭС за год непроизвольно накапливается 20 тонн плутония-239. Все, у кого есть реакторы, офигевают от этой радиоактивной гадости — хоронить надо, деньги тратить, хранилища строить, режим безопасности обеспечивать. Россия примет за денежку, превратит в топливо — на свои БН-600 и БН-800 за бесплатно хватит, в Европу закладки МОКС-топлива продать хватит».

Update. alex_bykov 2016-04-14 13:56:42> Ошибок в описании технологии дохрена, но не в этом суть. Получилось весело и задиристо. Ещё веселее будет, если напомнить, почему ВВП такую постную мину держал, напоминая американцам об их обязательствах: СОУП серьёзно ограничивает возможности наших БН, поскольку для необратимого выжигания плутония (точнее, изменения его изотопного состава, когда среди плутония-239 появляется значительная доля плутония-240 и такое альфа-активное и не пригодное к оружейной тематике дерьмо уже не разделить химически) приходится отказываться от бланкета. Но технически место для бланкета есть, оно просто занято «стальными болванками», а вот если вместо них ставить кассеты с обеднённым ураном, то на выходе получим больше плутония, чем загрузили, да ещё и более чистого от чётных изотопов по сравнению с загружаемым оружейным. Так что выдержка у ВВП железная: так троллить, ни разу не улыбнувшись, не всякий может.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments