В прошлом топике я позволил себе порассуждать - на основе исключительно "рекламного проспекта" - о проекте реактора NuScale Power. Я выразил некие сомнения общего плана, получив в результате следующий комментарий:
Что-то какая-то фантазия написана, мало имеющая отношения и к NuScale и к идеологии малых реакторов и к ядерной энергетики вообще (особенно порадовало про РБМК на Памире - очень интересно посмотреть, как вертолетами будут туда затаскивать 300 тонные барабаны-сепараторы и статоры 500-мегаваттных генераторов)
Советовал бы почитать мои мысли про АСММ вообще https://iz.ru/829566/valentin-gibalov/bitva-iadernykh-kompaktov-rynochnye-perspektivy-malykh-aes и про NuScale в частности https://tnenergy.livejournal.com/92728.html, что бы не писать про "17 железнодорожных колей".
Испытав легкий стыд за свою неосведомленность, я вот вечерком сел и почитал обе статьи.
Во-первых, сомнения в части коммерческой эффективности и у меня, и в статьях совпадают. Просто я это рассмотрел более с точки зрения существующей системы решений, ориентированной на крупные реакторы, в то время как по ссылкам там в основном "пока что нет реальных данных". Во-вторых, я не увидел никаких противоречий со своими соображениями о перезарядке реакторов и утилизации отработанного топлива. Опять же - у меня это прописано явно, а в статьях - просто упомянуто, что реакторные модули будут вывозиться на утилизацию целиком. А вот что там будет с ними целиком происходить, как да почему - нет ни слова. Хотя именно последнее - как раз наиболее существенно с точки зрения "зелености" проекта, каковую "зеленость" авторы ставят себе в заслугу. Ибо если технологические цепочки, принимающие реакторные блоки целиком, и перерабатывающие их, отсутствуют (а сейчас ничего подобного нет пока в железе) - то и утилизировать эти самые блоки нельзя. Опять же - я указал на то, что тема "малых АЭС" нынче популярна, и в обоих материалах я нашел этому только подтверждение.
Я безусловно благодарен камраду
tnenergy, который ткнул меня носом в данные материалы. Не вызывает никакого сомнения в том, что он очень глубоко в теме, и вне сомнения - интерес его объемлющ и глубок.Однако, как мне кажется, интерес обязательно должен сопровождаться критическим осмыслением материала.
И вот чтобы проиллюстрировать необходимость критического осмысления, я приведу один абзац имз части, посвященной как раз реактору-фигуранту от NuScale Power:
В техническом плане один реакторный модуль NuScale представляет собой цилиндр контейментна высотой 20 и диаметром 2,7 метра (весом 700 тонн), с возможностью доставки готового с завода и установки в специальном бассейне на АЭС, который выполняет роль источника аварийного охлаждения. В бассейн погружены контейнменты внутри которых расположена ядерная парогенерирующая сборка. Контейнемент вакуумирован для теплоизоляции и исключения образования гремучего газа в случае тяжелой аварии. Активная зона набрана из 37 кассет конструктивно схожих с обычными ТВС западного типа (“квадрат” 17х17) и использует стандартное оксидное топливо с обогащением <5%. Тепловая мощность 160 мегаватт выводится в тяговые трубы расположенные над АЗ, вокруг которых организован парогенератор.
Чтобы понять, о чем идет речь, давайте взглянем на схему модульной станции:
Первое, что мы должны понимать. Обычно реакторы не погружаются в воду. Все вещества и элементы, которые участвуют в ядерных и теплообменных процессах, связанных с реактором - это заранее рассчитанные и учтенные элементы конструкции. Так, в реакторах бассейнового типа вода в бассейне входит в расчеты, и без нее реактор эксплуатировать нельзя. В реакторе от NuScale Power вода бассейна, в который погружены модули, является элементом конструкции, отвечающим за безопасность реактора при авариях. В абзаце выше (синеньким выделено) об этом сказано явно и однозначно. Таким образом, данный реактор является в определенном смысле реактором смешанного типа - он частично корпусной, частично бассейновый.
Данное заклепочное суждение является введением к тому, что мы сейчас рассмотрим.
Отлично. Смотрим теперь вот куда. АЗ (активная зона) выделяет тепло. Много тепла. 160 мегаватт тепла. Это тепло должно генерировать пар под давлением, который будет вращать турбину. В рабочем режиме количество выделяемого тепла огромно, и температура АЗ максимальна. При этом АЗ у нас находится в бассейне, вблизи его дна. Логично предположить, что пока вода в первом контуре превращается в пар, унося от АЗ многие джоули, вода в бассейне, испытывая тепло АЗ, тоже как бы должна потихоньку закипать. Логично? Логично!
Чтобы вода в бассейне не выкипала во время работы реактора - а при температуре теплоносителя в 290 градусов вода в бассейне при значительно меньшем давлении может и закипеть - разработчики применили прекрасную идею. Они сделали контейнемент двойным, и пространство между стенками контейнемента вакуумировали. То есть - реактор представляет из себя огромный термос, внутри у которого активная зона (горячо), а снаружи - вода бассейна (холодно). Но поскольку у нас термос - нам пофигу, утечка тепла минимальная. Вот как это описано:
Контейнемент вакуумирован для теплоизоляции и исключения образования гремучего газа в случае тяжелой аварии.
Прекрасно. Прочитали. Вдумались. Все поняли. Теперь смотрим вот куда.
в специальном бассейне на АЭС, который выполняет роль источника аварийного охлаждения.
Произошла авария. Циркуляционные насосы не работают. Вода внутри реактора выкипает. И здесь - подразумевается - вода бассейна должна охлаждать активную зону. Классно придумано? Классно.
Между водой бассейна и стенкой активной зоны реактора находится термос - вакуумированное пространство между стенками контейнемента.
Понимаете? АЗ находится в термосе относительно воды. В рабочем режиме, выделяя 160 МВт тепла - АЗ воду бассейна не нагревает. Настолько у нас хороший термос. А вот случилась авария, стержни защиты опустились, реактор заглушили, и он остаточным распадом пыхтит на пять-десять мегаватт максимум. И вот эти вот пять-десять мегаватт должны почему-то, каким-то чудом, начать греть воду в бассейне, которую 160 МВт не грели, потому что силенок не хватило...
Хорошо придумали в Орегонском университете? Классно?
Молодцы, короче. Настоящие ядерщики...
Хинт. Чтобы реализовать подобный бассейновый охладитель, не надо создавать новый вид реактора. Достаточно в нижней части АЗ включить узел из поплавкового клапана, и трубопровода, ведущего к водонапорной башне. Пока в реакторе есть вода - то есть реактор работает - магистраль закрыта, и все идет пучком. А если ГЦН отрубились, и реактор выкипел - поплавок идет вниз, открывает клапан, и реактор начинает охлаждаться водой от водонапорной башни.
Такой херней можно снабдить любой водяной реактор! Даже уже работающий!
Конструкторы хреновы...
Между прочим. В порядке поржать над обнаруженным ляпом. Я подозреваю, что моя мысль, и мысль разработчиков из NuScale Power вдохновлялись одним и тем же абсолютно источником. Проблема в том, что унитазы у нас и в США устроены по-разному. У них в унитазе вода постоянно - как в бассейне. А у нас только когда смывать надо...
Journal information