Reatores rápidos: como a Rússia ficou à frente dos demais


A implementação de um projeto único na área de energia foi iniciada na Rússia. A construção de uma unidade de demonstração piloto chamada BREST-300-OD com um reator de nêutrons rápido usando um refrigerante de chumbo começou na região de Tomsk. Na verdade, nosso "país do posto de gasolina" começou a criar технологии ciclo nuclear fechado. Como isso se tornou possível e o que isso significa para o setor de energia doméstico e global?


Com todo o respeito pela energia "verde" que está na moda, ela não é capaz de substituir completamente a tradicional. Este último também não é uma panaceia, uma vez que as reservas de combustíveis fósseis para ele (carvão, gás, petróleo) são esgotáveis. A energia nuclear com os reatores de nêutrons térmicos usuais tem boas perspectivas, mas sua operação também requer o raro e caro urânio U-235. No entanto, existe uma opção com o chamado "ciclo de combustível fechado", onde a aposta é colocada em reatores rápidos que podem processar U-238 natural e tório. Que tipo de tecnologia é essa e por que é o futuro?

Durante a operação de um reator nuclear convencional, um núcleo pesado de urânio, plutônio ou tório libera vários nêutrons "extras" durante a fissão, o que leva ao efeito de radioatividade induzida. Nos reatores VVER russos, isso leva ao acúmulo de trítio, um isótopo pesado de hidrogênio, no transportador de água. Depois disso, ele deve ser isolado por meio de manipulações complexas e caras. O novo e promissor reator doméstico de reprodução rápida BREST resolve simultaneamente muitos problemas.

Em primeiro lugar, não a água é usada como portador, mas o chumbo líquido circulando a uma temperatura de 1751 ° C. A grande vantagem do metal fundido é que ele praticamente não absorve nêutrons e não capta a radioatividade induzida. Como você sabe, o chumbo é um elemento muito resistente à radiação. Ao mesmo tempo, é quimicamente passivo em contato com o ar ou a água, portanto, são excluídas possíveis explosões durante a despressurização anormal do circuito do reator. Isso é extremamente importante para a segurança da energia nuclear moderna. Mesmo se o reator estiver danificado e o meio de trabalho sair, ele simplesmente fluirá lentamente para fora, esfriará e se solidificará, obstruindo por si só o dano no circuito externo. Não haverá horrores de radiação como o desastre na usina nuclear de Chernobyl.

em segundo lugar, o novo reator poderá operar a vapor com temperaturas de até 600 ° C. Comparado aos VVERs convencionais, que têm uma marca crítica de 374 ° C, isso adicionará uma eficiência adicional que pode chegar a incríveis 40-45%. No futuro, a eficiência pode aumentar ainda mais se uma turbina a gás de ciclo fechado for conectada ao reator em vez de uma turbina a vapor.

Em terceiro lugar, os reatores de turbina rápida, devido às peculiaridades de seu design, reproduzem eles próprios o combustível nuclear. Dentro do BREST, o urânio-238 irá absorver nêutrons livres e se transformar em um isótopo de outro elemento químico - o plutônio-239. E isso, aliás, é o recheio para armas nucleares. Em condições ideais, a fissão de um núcleo de urânio-235 possibilitará a obtenção de 1,25 núcleo do novo plutônio-239 para armas a partir do urânio-238. Isso significa que, a cada ciclo operacional de um reator de nêutrons rápido, até 20-25% do novo material físsil é formado dentro dele. Parece fantástico.

Observe que a Federação Russa está realmente à frente do resto do planeta no campo dessas tecnologias de energia avançadas. Nem os EUA, nem a França, nem o Japão, tendo iniciado experimentos com sódio líquido como carreador em reatores rápidos, foram incapazes de atingir seu funcionamento estável. Na URSS, em 1968, o BOR-60, um reator de nêutrons rápido com capacidade de 60 megawatts, foi lançado e está operando com sucesso até hoje. Sua vida útil foi estendida até 2025. A próxima geração do reator BN-600 foi lançada na região de Sverdlovsk em 1980 e ainda está operacional. Sua capacidade é de 600 megawatts, para efeito de comparação, o experimental chinês CEFR (China Experimental Fast Reactor), lançado em 2010, esse número é de 45 megawatts. O mais recente reator rápido russo BN-800 foi colocado em operação em 2015 na mesma central nuclear de Beloyarsk. Além das aplicações industriais, a instalação nuclear resfriada a sódio tem servido como plataforma de teste para tecnologias avançadas.

E na base deles, perto de Tomsk, a construção de uma unidade piloto de demonstração de energia BREST-300-OD com uma transportadora líder começou. Além do próprio reator, uma planta de montagem de células de combustível e uma planta de reprocessamento de combustível irradiado serão construídas dentro de um complexo. No futuro, um ciclo de combustível nuclear praticamente fechado é obtido. Nada mal para um "país de posto de gasolina".
21 comentário
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  1. Fichário Off-line Fichário
    Fichário (Myron) 9 June 2021 15: 10
    -19
    "Como a Rússia acabou ficando à frente do resto do planeta" - o que, de novo ??? Bem, sim, como eu poderia esquecer - "Armata" é o melhor tanque, o Su-57 supera todos os outros caças de quinta geração, zircões-Poseidons-vanguardas não têm análogos no mundo e "Kuzya" é longânimo, aparentemente o porta-aviões mais legal do mundo, o oceano. Não, não estou de forma alguma tentando duvidar do talento dos cientistas e engenheiros russos, mas mesmo assim, você deve saber a medida!
    1. Ulisses Off-line Ulisses
      Ulisses (Alexey) 9 June 2021 15: 24
      +10
      Bem, sim, como eu poderia esquecer - "Armata" é o melhor tanque

      Israel não poderia vender "o melhor tanque Merkava" para ninguém.
      Exceto por um país, cujos petroleiros agora estão cuspindo dessa merda de casco blindado flagrante.

      O kumpol furado acabou sendo um anúncio barato também.

      E as forças especiais israelenses, como se viu, às vezes são extintas por gopniks comuns do portal.
      Esses só conseguem jogar a metralhadora no mato.
      Aparentemente na esperança de que os desarmados não sejam espancados com força ...
      1. Fichário Off-line Fichário
        Fichário (Myron) 9 June 2021 16: 12
        -19
        "Merkava" é realmente um bom tanque, criado para um teatro de operações específico e resolvendo certos problemas, "Kupol" é realmente o melhor sistema em sua classe, e os comandos israelenses são muito mais legais do que os russos, todas as suas bandeirolas alfa são modestamente fumegantes à margem. Silenciosamente, inveja! valentão
    2. Tubarão Off-line Tubarão
      Tubarão 9 June 2021 21: 28
      +9
      Bem, "Kuze" tem quantos anos? Não jovem - uma vez, e ele passou por momentos difíceis ... Não serrado - já está bom! Embora um porta-aviões para a Rússia seja talvez um e seja necessário ... Na realidade, ele luta contra pequenos - roedores, ucranianos ... A Rússia é um país continental, não está em uma ilha, não atravessa os oceanos - quase chega a qualquer lugar em terra firme! É mais importante para nós bloquear a frota alienígena - e graças aos mísseis anti-nave, os mais modernos fazem isso muito bem! ;))
      Portanto, temos maravilhosos mísseis anti-navio! Para nós, e não para aqueles para quem eles vão voar;)) E nossos tanques são, portanto, muito bons. Sim, há muitos deles, então não há necessidade urgente de perseguir para construir uma Armata cara. Há uma dúzia - está em operação regular - e você e o resto antes do T-90S, sem falar nas modificações posteriores, para trabalhar e trabalhar! Com a aviação, a história é quase a mesma - sim, existe um Su-57, mas todos nós entendemos que não há necessidade de avançar agora, o motor do segundo estágio, ainda há dúvidas com o radar - o esquilo não é ruim, mas parece que o ROFAR dá esperança ... Não invejem, não temos nada para compartilhar com vocês, os desertos nos interessam pouco, embora não haja problema em enterrá-los e vocês sabem disso muito bem - mas ninguém faz perguntas assim! Bem, os hohlozhids são uma questão diferente e é difícil tratá-los como judeus normais ...
    3. Valera75 Off-line Valera75
      Valera75 (Valery Bogatov) 10 June 2021 15: 39
      +1
      Eu sou de Tomsk e estou em Seversk para visitar meu irmão, há um passe. Seversk -ZATO e muitos conhecidos do trabalho moram lá e a construção começou e está em pleno andamento. Portanto, está tudo bem para nós com o átomo e com armada, zircões, su-57, e com a ponte da Criméia, sobre a qual muitos não só na Ucrânia gritaram, mas também em todo o mundo que não poderíamos nem mesmo construir uma ponte tão complexa, ela já está funcionando plenamente, mas em Israel, como você está fazendo com esses projetos? Ouvi dizer que ele salta em branco (não estou falando de mísseis sérios se voassem) como uma peneira.
      1. Fichário Off-line Fichário
        Fichário (Myron) 10 June 2021 15: 55
        -8
        Citação: Valera75
        Então está tudo bem conosco

        Tudo está calmo em Bagdá! (C)

        Citação: Valera75
        Eu ouvi sobre uma cúpula de ferro com vazamento, como ela salta em branco

        Sim, ele destrói 90% dos foguetes e projéteis de morteiro. Na Federação Russa, não há nada nem perto disso. língua

        Citação: Valera75
        Silêncio sobre mísseis sérios se eles voaram) como uma peneira.

        Existem outros sistemas em Israel para outros tipos de mísseis. E na Rússia existem apenas "Pantsir", que não podem se defender, e o S-400, no qual a curvatura da terra interfere. ri muito
  2. Marzhetsky Off-line Marzhetsky
    Marzhetsky (Sergey) 9 June 2021 15: 41
    +11
    Citação: Bindyuzhnik
    "Como a Rússia acabou ficando à frente do resto do planeta" - o que, de novo ??? Bem, sim, como eu poderia esquecer - "Armata" é o melhor tanque, o Su-57 supera todos os outros caças de quinta geração, zircões-Poseidons-vanguardas não têm análogos no mundo e "Kuzya" é longânimo, aparentemente o porta-aviões mais legal do mundo, o oceano. Não, não estou de forma alguma tentando duvidar do talento dos cientistas e engenheiros russos, mas mesmo assim, você deve saber a medida!

    Na verdade, você pode dizer algo, euro-ucraniano-americano-israelense? Ou, talvez, você mesmo precise saber a medida de zombaria e palhaçadas?
    1. Fichário Off-line Fichário
      Fichário (Myron) 9 June 2021 16: 17
      -20
      Sr. Marzhetsky, esqueci-me de algo quando mudamos para o senhor, ou a sua origem proletária se manifesta desta forma? Mas, em essência, só posso dizer que na Rússia hoje eles não conseguem nem fazer uma chaleira elétrica decente por conta própria, e você está falando sobre o campeonato aqui ...
      1. Marzhetsky Off-line Marzhetsky
        Marzhetsky (Sergey) 9 June 2021 16: 33
        +13
        Minha origem está certa, ao contrário, aparentemente, de você.
        Troquei para você por causa da perda de respeito por você devido à grosseria sistemática em relação ao meu país.
        E, em essência, a pergunta: simplesmente não há nada a dizer a você e, portanto, não vou tratá-lo com respeito.
        1. Fichário Off-line Fichário
          Fichário (Myron) 9 June 2021 16: 35
          -19
          Seu respeito por mim é como a neve do ano passado. Desejo-lhe boa saúde, advogado da escola profissional! hi
      2. Kartalovkolya Off-line Kartalovkolya
        Kartalovkolya 10 June 2021 06: 45
        +4
        O mais respeitável Shvonder sobre pessoas como você, Kuzma Prutkov, disse: "... feche a fonte ..."! A sabedoria popular sobre gente como você diz inequivocamente: "Os tolos não semeiam e não colhem, eles crescem por si mesmos!"
        1. Fichário Off-line Fichário
          Fichário (Myron) 10 June 2021 11: 01
          -5
          Nem um pouco venerável Agafya Tikhonovna, avise seu marido sobre o fechamento da fonte e pensamentos sobre o crescimento de tolos em um ambiente íntimo, ele precisa da sua opinião muito mais do que eu.
  3. Marzhetsky Off-line Marzhetsky
    Marzhetsky (Sergey) 9 June 2021 16: 42
    +9
    Citação: Bindyuzhnik
    Seu respeito por mim é como a neve do ano passado. Desejo-lhe boa saúde, advogado da escola profissional! hi

    A propósito, tenho dois diplomas de honra de estado. Eu desejo que você receba o que você merece
  4. yuriy55 Off-line yuriy55
    yuriy55 (Yuri Vasilievich) 9 June 2021 17: 48
    +3
    A notícia é interessante e útil. Estou feliz por nossos cientistas e engenheiros.
  5. Aico On-line Aico
    Aico (Vyacheslav) 9 June 2021 19: 42
    0
    Que Deus conceda aos nossos bezerros derrotar o lobo !!!
  6. trabalhador de aço 9 June 2021 20: 39
    +3
    unidade de potência BREST-300-OD com portador de chumbo.

    Estas são tecnologias avançadas. A Rússia, como grande potência, deve possuí-los, de preferência com uma reserva de dez anos. E aqui está o caso em que você não precisa saber quando parar!
  7. Marzhetsky Off-line Marzhetsky
    Marzhetsky (Sergey) 10 June 2021 08: 11
    +5
    Citação: sH, ARK
    Bem, os hohlozhids são uma questão diferente e é difícil tratá-los como judeus normais ...

    Você está lidando com exatamente esse sorrir Por causa disso, a atitude geral em relação a Israel e seus habitantes normais está mudando em uma direção negativa. Eu mesmo percebi.
    Em geral, é do próprio interesse de Israel livrar-se de tais Bindyuzhniks privando-os da cidadania, uma vez que eles desacreditam o país que lhes deu um passaporte devido a um mal-entendido.
    1. Fichário Off-line Fichário
      Fichário (Myron) 10 June 2021 11: 07
      -8
      Cidadão Marzhetskiy, você nem imagina como o povo de Israel é indiferente a respeito de sua atitude para com eles. E acredite em mim, o estado de Israel entende seus interesses de maneira um pouco diferente. Você, tendo escrito um texto francamente estúpido, substitui a discussão por ataques grosseiros, porém, o que mais você pode esperar de você?
      1. Marzhetsky Off-line Marzhetsky
        Marzhetsky (Sergey) 14 June 2021 08: 40
        +2
        Devo dizer que tomei a decisão de evitar, tanto quanto possível, participar das discussões nos comentários. Mas para você, um judeu ucraniano, farei a última exceção. Então, ponto por ponto.

        Cidadão Marzhetskiy, você nem imagina como o povo de Israel é indiferente a respeito de sua atitude para com eles.

        Sim? É por isso que seus israelitas uivam quando escrevo sobre os crimes de Israel. Agora vou parar de me conter e escrever da forma mais honesta e dura possível. Coletivamente, meus artigos são lidos por milhões de pessoas em todo o mundo. Minha palavra pesa mais do que a sua ou a de seus outros membros de sua tribo. Portanto, agora você terá o que merece.

        E acredite em mim, o estado de Israel entende seus interesses de maneira um pouco diferente.

        Essas são as suas dificuldades.

        Você, tendo escrito um texto francamente estúpido, substitui a discussão por ataques grosseiros, porém, o que mais você pode esperar de você?

        Escrevi um artigo interessante sobre as conquistas da Rússia no campo da energia nuclear.Você, um homem sem vergonha e consciência, começou indiscriminadamente a criticar meu país, mas não poderia apresentar um único argumento sobre sua "estupidez". E você ainda não pode. Porque eles simplesmente não existem. Não houve discussão sobre o tema do artigo de sua parte, já que não tem nada a dizer, e foi você quem o substituiu por ataques grosseiros ao meu país.
        Depois disso, você perdeu todo o direito de respeito aos meus olhos, entendeu?
        P.S. Provavelmente vamos todos. Deixe moderadores e administradores, e outros leitores, que não têm preguiça de mexer com você sobre como se comunicar com você, lidem com você e seus semelhantes.
  8. Vladest Off-line Vladest
    Vladest (Vladimir) 11 June 2021 00: 38
    -6
    Ótima ideia com chumbo. Aconteceu um acidente. o chumbo se solidificará e obstruirá o reator.
    Mas a questão é que eles "começaram" a construir. Qual será a circulação então? E a energia verde está apenas no início da jornada.
    Certamente as primeiras lâmpadas eram mais caras do que velas ou querosene.
    Existe um lugar para qualquer fonte de energia.
    Um país com 146 milhões de habitantes ainda deve ter algo inovador. Mas parece uma pessoa com um músculo desenvolvido.
    A Rússia como era e continua sendo um "país posto de gasolina".
  9. AdmiralHood Off-line AdmiralHood
    AdmiralHood (Vladimir) 13 June 2021 15: 17
    0
    até 20-25% do novo material físsil é formado dentro dele

    Na verdade, 120-125%. Aqueles. mais combustível novo é gerado do que o antigo queima.