Какие реакторы нужны миру, чтобы не повторились ...

Что Россия может предложить миру

В древние времена жгли костры – согреться и приготовить пищу

Теперь сжигаем нефть, газ для того же + свет и работа машин и механизмов

Данные на 2005 год:

- нефть закончится через 43 года

- газ закончится через 67 лет

1 кг урана-235или 2700000 кг угля

Каким ты видишь своё будущее?

Швейцарский физик Микаэль Диттмар провел масштабное исследование и установил, что в ближайшие несколько лет мировая энергетика может столкнуться с дефицитом урана.

Природное ядерное топливо. уран состоит из 0,7% урана-235

(делится) и 99,3% урана-238 (не делится) и торий-232 (не делится).

Искусственное ядерное топливо.Уран-233, плутоний 239.

Природное - тепловым нейтроном Протоном от ускорителя

Неограниченные запасы сырья для производства ядерного топлива на сотни лет

Эквивалентность количества радиации добытой из Земли и захороненной в ней после сжигания делящихся изотопов ядерных материалов

Обеспечение условий , гарантирующих нераспространение ядерного оружия

Естественная безопасность установок с ядерным топливом

""Мировая ядерная энергетика в Мировая ядерная энергетика в XXIXXI веке должна быть избавлена веке должна быть избавлена от использования обогащённого от использования обогащённого

урана и плутонияурана и плутония" - " - саммит саммит тысячелетия в ООН тысячелетия в ООН

6 сентября 2000 года.6 сентября 2000 года.

• Ядерная энергетика должна развиваться «…Ядерная энергетика должна развиваться «…повторяю, при обеспечении недискриминационного повторяю, при обеспечении недискриминационного доступа для всех желающихдоступа для всех желающих.» - .» - из высказываний на из высказываний на

пресс-конференции в Кремле 31.01.06 г.:пресс-конференции в Кремле 31.01.06 г.:

С.В.Кириенко: «Это так называемые кипящие реакторы. Владимир Владимирович, в Российской Федерации нет таких реакторов, которые работают в одноконтурном режиме: у них не два контура, как на наших станциях, а один контур».

( 11 блоков РБМК – одноконтурные, 21 блок типа ВВЭР - двухконтурные)

В.В.Путин: «Понятно, что это другой реактор, у нас таких нет».

Реактор РБМК – 1000 (одноконтурные)

Реактор ВВЭР – 1000 (двухконтурные)

Топливная загрузка, (U+Pu)N, т 16

Загрузка Pu/(Pu239+Pu241), тн 2,1/1,5

Кампания топлива, лет 5

Интервал между перегрузками, лет

1

Объем натрия, м3:

в первом контуре 820

во втором контуре 960

Для реакторов БН:  пожароопасность второго контура реактора -

возможность возгорания радиоактивного натрия в первом контуре, возможность контакта натрия с водой в случае разгерметизации

 Для реакторов БРЕСТ:  коррозия конструкционных элементов под

действием Pb или PbBi теплоносителя, особенно в активной зоне;

  образование в активной зоне 210 Ро при облучении

висмута нейтронами;  использование эвтектики PbBi в активной зоне

приводит к большому расходу дефицитного висмута.

1975 год. ЛАЭС. Перекос мощности, расплавление одного канала, разгерметизация тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), попадание топлива в контур, с выбросами в окружающую среду, рост мощности и скорости разгона реактора, большой мощностной положительный эффект реактивности реактора. Реактор при такой физике реактора взрывоопасен!

« В создавшейся ситуации мы потребовали, чтобы НИКИЭТ и ИАЭ записали в Регламент реактора РБМК, что на малой мощности с допустимым по регламенту малым запасом реактивности реактор РБМК становится взрывоопасным и расписали мероприятия по исключению такого состояния с последующим внедрением полного объема мероприятий по обеспечению безопасной физики реактора.

В ответ представители НИКИЭТ заявили, что если в протоколе совещания будет указан хоть 1 недостаток РБМК, они такой протокол не подпишут.»

( Из воспоминаний В.И. Борца) 1983 год. Член-корреспондент РАН Виктор Алексеевич

Сидоренко направил в Минатом и Главному конструктору РБМК письмо, в котором предупреждал о вполне возможной тяжелой аварии на этих реакторах.

•Российские ученые об иранской ядерной проблеме 11:00 24/01/2006 •Пресс-конференция на тему: "Российские ученые об иранской

ядерной проблеме". Развитие ядерной энергетики в мире не остановить. Вместе с тем распространение современной ядерной энергетической технологии может привести к неконтролируемому распространению ядерного оружия, поскольку любая страна, имеющая на своей территории АЭС, в состоянии создать атомную бомбу. Из этого следует вывод: необходима ядерная энергетическая технология, работающая без использования делящихся материалов, а именно U-235, Pu-239 и U-233. Такая "безопасная" технология предлагается независимыми учёными из Международного Московского клуба. Разработанная ими программа создания релятивистской ядерной энергетики рассмотрена и одобрена ведущими экспертами атомной энергетики. Участники -учёные Международного Московского клуба:-доктор технических наук, профессор, член Совета Федерации Хусейн ЧИЧЕНОВ; -доктор технических наук, профессор, руководитель проекта Игорь ОСТРЕЦОВ; -кандидат технических наук, главный конструктор ускорителя Алексей БОГОМОЛОВ; -главный координатор проекта Валерий ВОЛКОВ;-заместитель руководителя проекта Валерий ЧИЛАП

Сравнение схем ADS и ЯРТ

Схема ADSРазрабатываются проекты трансмутации долгоживущих радионуклидов с использованием «гибридных схем», специально предназначенных для «сжигания» отходов с помощью ускорителя. Такие системы разрабатывают в США (Accelerator Transmutation of Waste - ATW), Японии, Европе (Accelerator - Driven System - ADS).

Схема ЯРТ

1. Использование газового теплоносителя.

2. Использование в качестве топлива: U-238, Th-232, ОЯТ без промежуточной нейтронопроизводящей мишени.

Ускоритель протонов

Производствоэлектроэнергии

Топливо (U-238, Th-232, ОЯТ)

Теплоноситель

Питание ускорителя

Кэфф = 0.94 - 0.97 Кэфф = 0.36 - 0.5

Ускоритель протонов

Производствоэлектроэнергии

Питание ускорителя

Жидкий Pb-Bi теплоноситель

Подкритический бланкет

Нейтронопроизводящая мишень

Нейтронный спектр близкий к спектру деления Нейтронный спектр определяется внешнимисточником - ускорителем

Сравнительные характеристики

Замкнутые схемы (на базе быстрых реакторов):

- Время наработки(удвоения) топлива - до 50 лет;- Накопление изотопов Pu;- Использование 20% U-235 в качестве топлива.

ЯРТ:

- Использование в качестве топлива U-238, Th-232, ОЯТ;

- Решает проблему нераспространения ядерного оружия;

- Работа без перегрузки топлива.

Основные свойства и характеристики ЯРТ-энергетики

1. Малоотходность.

2. Отсутствие наработки актиноидов, в т.ч. «бомбовых» материалов, т.е. решение проблемы нераспространения на детерминистском уровне.

3. Возможность работы в маневренном режиме.

4. Работа без перегрузки топлива – 100 и более лет.

5. Коэффициент полезного действия на уровне сегодняшних наиболее прогрессивных ТЭС (до 55÷58%), вместо ~ 33% на сегодняшних АЭС. 6. Принципиальное упрощение топливной промышленности.

7. Принципиальное упрощение процесса вывода из эксплуатации при сокращении сроков вывода до ~ 3÷5 лет.

8. Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) на уровне сегодняшних наиболее прогрессивных ТЭС.

9. Себестоимость произведенного кВт-часа ~ в 2 раза ниже, чем у АЭС.

10. Срок окупаемости ~ в 2 раза меньше, чем у АЭС.

Принципиальная схема блока электроядерной установки тепловой мощностью 1500 МВт. Высота корпуса ~ 25 м, диаметр ~ 6 м.Пучок протонов вводится вертикально по вакуумной трубке

для производства spallation-нейтронов на уровне активной зоны.

Компановка блока ЯРТ-реактора электрическоймощностью 1000 МВт, выполненная на базе стандартного

корпуса реактора ВВЭР.

Сравнение схем ADS и ЯРТ

Пять направлений инновационного развития России ( blog.kremlin.ru 19.06.2009).

1. - энергоэффективность и энергосбережение, вопросы разработки новых видов топлива.

2. – ядерные технологии.3. – космические телекоммуникационные технологии, развитие

наземной инфраструктуры и ГЛОНАСС.4. – медицинские технологии: диагностическое оборудование, а также

лекарственные средства. 5. – стратегические информационные технологии, создание

суперкомпьютеров и их программного обеспечения.

УСКОРИТЕЛЕСТРОЕНИЕ, как национальная программа, вписывается во все пять направлений

1 – как элемент ADS – создание, контроль и управление подкритическими реакторами, отвалы урана и ОЯТ - это готовое («отложенное») топливо, переработка РАО

2 – BWLAP – как сверхмощный источник нейтронных потоков с очень жестким энергетическим спектром нейтронов, недостижимым в реакторах и циклических ускорителях

3 – активная дистанционная инспекция (контейнеров) в борьбе с провозом ядерных, наркотических грузов и иной контрабанды)

4 – протонно-лучевая терапия («без крови, скальпеля и химии»), производство диагностических изотопов для фармпрепаратов, - изотопов, получение которых невозможно в ядерных реакторах.

5 – как потребитель сверхскоростных и мощных вычислительных комплексов (многоядерных, с операционными системами параллельной обработки математических операций).

Комплексная программа создания многофункциональных Комплексная программа создания многофункциональных ускорителей ускорителей

((отрасль ускорителестроение)отрасль ускорителестроение)

Программа – $40М Программа $30M Программа - $50M Программа – $2 – 2,5B Программа – $10-12B Ускоритель - $8M Ускоритель - $12-15M Ускоритель – $0,6 -0,8B Ускоритель – $1 – 1, 6 В Сроки – 2–3 года Сроки – 3-5 лет Сроки – 5-6 лет Сроки – 6 – 7 лет Сроки – 10 лет Рынок:N=10,000 Рынок: N= 5,000 Рынок: N= 1000 N=1-2 шт Объем рынка $ 45 B Объем рынка $ 75 B Объем рынка $

1000 В 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Программа - $ 10-20 BУскоритель - $ 3-4 BСроки -10-12 летРынок: N= 1000 -10,000Объем рынка $ 10-100 T

11 12

Ускорители для подкритических реакторов и трансмутации ОЯТ: мощность в пучке – 10÷30 МВт

Протонно-лучевая терапия: мощ. в пучке10÷50кВт

Произ. изотопов: 10-50кВт

1- Фаза программы инспекции

Ускорители для инспекции : Энергия в 10мс-импульсе 20 МДж

Ускорители для релятивистской ядерной энергетики (Программа ЯРТ): мощность в пучке - 20÷50 MВт

250 MэВ

5000 МэВ

1000÷1500 МэВ

10000÷30000 МэВ

30-150 MэВ

20 МэВ 30 мА

10 Вт – терапия;

10-50 кВт - изотопы

Конкурентный анализ

97 МГц 2856 МГц Темп 15МэВ/м2998 МГц Темп 25МэВ/м

US ArgonneNat.Lab.

China TsinghuaAccelerator Lab.

France GE-CGR MeV

Созданы

ПроектируютсяProton Linac 8000 MeVИмпульс 1.2 мс

US Fermi Nat.Lab.

Proton Linac 4000 MeVEC CERN

Конкурентные преимущества

BWT (D.Tronc)3000MHz

Кпд=Кпд=I*E cos I*E cos φφ/(I*E cos /(I*E cos φφ+E2/Zsh)≈I/(I+E/Zsh)+E2/Zsh)≈I/(I+E/Zsh)

Сравнение эффективности ускоряющих структур (достижение максимального КПД)

Конкурентные преимущества

Лос-Аламосская национальнаялаборатория США (LANL):Энергия Е = 800 МэВДлина L = 805 мМощность пучка Р = 1.1 МВт

0.32 МэВ

Инжектор

94 МэВ

194 МэВ

2600 МэВ Клистроны3900 МГц

Клистроны

1300 МГц

Крупнейший в мире линейный ускорительна стоячей волне

Линейный ускорительна бегущей обратной волне

Проектируемый BWLAP:Энергия Е = 2600 МэВДлина L = 190 мМощность пучка Р = 65 МВт

30 мПоворотныемагниты

Конкурентные преимущества

DTL DTL ––Alvarez 150 MHz BWLAP 1818 MHz

Диаметр резонаторов 1000-1300 мм Темп ускорения 1 МэВ/м

Диаметр волновода 65 ммускоряющей структуры на энергию

100 МэВТемп ускорения 10 МэВ/м

Диаметр волновода 30 мм(реализован в прототипе ускорителя

космического базирования)

Технология достижения результата

ВНИИЭФ0.1 MW

∑

~

~

МИФИ

HP

∑

5 MW 5 MW 10 MW

10 MW5 MW5 MW~ ~

10 MW 10 MW10 MW

10 MW

Измерительнаяаппаратура

7.6 МэВ 28 МэВ

КлистроныMBK TH 1801(THales ED)

41 МэВ 55 МэВ 68 МэВ 81 МэВ

94 МэВ

Длина BWLAP - 24.5 m

ВЧ-сумматоры(МИФИ)

Структурав криостате

Ускоряющаяструктура

Элементыускоряющейструктуры

СтанкиAGIECUTExcellence(Швейцария)

Источникпротонов(CERN)

МРТИ

Контроль достигнутого

РНЦ КИРНЦ КИ

ИСТОКИСТОКТОРИЙ

Комплексная Программа создания ЯРТ-энергетики разбивается на 2 последовательных этапа:

1. Создание демонстрационного опытно-промышленного блока ЯРЭС с целью отработки и уточнения комплекса физико-технических решений схемы ЯРЭС.

2. Создание головного блока ЯРЭС. Цель работ 1-й фазы 1-го этапа

1. Определение основных ядерно-физических характеристик и теплофизических параметров процесса энерговыделения (коэффициентов усиления) в мишенях (U-238, Th-232), при бомбардировке пучками протонов с энергией до 10÷20 ГэВ.

2. Определение и оптимизация основных требований к параметрам ускорителя (энергии протонов и току пучка) как для опытно-промышленного (демонстрационного), так и для головного блоков ЯРЭС, а также требований к параметрам соответствующих реакторов.

3. Проведение НИОКР по комплексу вопросов, обеспечивающих создание ускорителя по схеме BWLAP/ABC 2(3)D, включая комплекс работ, направленных на значительное (до ~ 5 раз) снижение себестоимости серийного ускорителя. Проектирование ускорителя и подготовка площадки для его строительства и создания на его основе демонстрационного блока ЯРЭС, с учетом перспективы создания головного блока ЯРЭС.

4. Разработка детальных планов работ по всему комплексу целевых Программ 2-й фазы 1-го этапа работ и детализация целевых Программ по 2-му этапу работ – «Создание головного блока ЯРЭС».

В 2000 году в Нижнем Новгороде проходит Первая Международная конференция «Военные технологии и технологии двойного назначения» на которой 18 ведущих специалистов страны (академики и профессора!!!) криком кричат о необходимости:

-развивать подкритические (российские) реакторы

-развивать линейные ускорители по российским технологиям

-создать подотрасль - УСКОРИТЕЛЕСТРОЕНИЕ Если был –СЛЫШАЛ? Если не был –ДОЛОЖИЛИ? Почему в Росатоме не восстановлен Главк (ГУ

18) по ускорителям, ликвидированный в лихие 90-е?

Из интервью «Вестям» 19 декабря 2009 года: «… будет создаваться и новое поколение реакторов. "В первую очередь, это "быстрые" технологии, реакторы на быстрых нейтронах. Кроме того, речь идет о модернизации водо-водяных реакторов, благодаря которой этой технологии можно продлить жизнь"

Уважаемый Валерий Иванович Эффективное развитие атомной энергетики – это

ключевое направление модернизации экономики. Её успех прямо связан с широким внедрением передовых современных технологий. И здесь важно в полной мере задействовать инновационный потенциал российской науки, использовать новые разработки учёных, конструкторов и инженеров. И конечно, углублять кооперационные связи с зарубежными партнёрами.

В ближайшее время с Вами свяжутся для уточнения даты и время встречи.

С уважением Д. Медведев.  25 января 2010 года

Возникает вопрос – почему?

Возможные варианты применения УЛОВ (BWLAP)

Наземное базирование

Сигнал наведения

Радионевидимость

Воздушное базирование Воздушное базирование

Сравнительные характеристики самолетов -носителей для УЛОВ (BWLAP)

Пресс-конференция Д.Медведева и Б. Обамы 06.07.2009

А. Сердюков в Вашингтоне предложил совместный проект создания нового транспортного самолета на базе Ан-124 «Руслан». 22.09.2010 сообщили АН

Москва, Ноябрь 11 (Новый Регион, Анастасия Смирнова) –Группа российских ученых и общественных деятелей обратилась к президенту РФ Дмитрию Медведеву с заявлением, в котором высказывает обеспокоенность по поводу передачи США некоторых российских ядерных технологий, на основе которых возможно создание новейшего пучкового оружия.

«Работы данного класса по российскому законодательству до передачи за рубеж обязаны проходить экспертизу 12-го института 12 ГУ МО РФ. Это положение грубейшим образом нарушается при полном попустительстве Администрации Президента РФ, Совбеза РФ и Росатома», –говорится в письме президента Академии геополитических проблем Леонида Ивашова, заместителя директора ВНИИ атомного машиностроения Игоря Острецова, вице-президента Московского энергетического клуба Валерия Волкова и депутата Госдумы от КПРФ Виктора Илюхина.

«Просим Вас, уважаемый Дмитрий Анатольевич, дать указание немедленно провести экспертизу материалов, переданных в США, и установить круг лиц, причастных к этому беспрецедентному нарушению фундаментальных интересов и безопасности Российской Федерации», –говорится в заявлении.

Кто разрешил?

Острецов Игорь Николаевич – Руководитель проекта ЯРТВолков Валерий Иванович – Главный координатор проекта ЯРТ