-
D29 сен 15Хотя уран и очень распространённый элемент на Земле, но большинство реакторов сейчас — это тепловые реакторы на уране 235. Запасов урана на Земле немало, но сам по себе природный уран содержит лишь 0.72% урана 235, а всё остальное уран 238. Ядерное топливо для реакторов обогащают по урану 235 до 1.8-5.2%, хотя для транспортных / мобильных реакторов обогащение больше от 20 до 95% по 235-му изотопу. Плюс играет вопрос цены — ряд месторождений просто не выгодно разрабатывать. Поэтому уран 235 для тепловых реакторов вполне может закончится в достаточно обозримой перспективе 80-100 лет — большинство залежей будет разработано, делящийся уран 235 извлечён из природного урана и сожжён в реакторах, а оставшийся уран 238 не годится в качестве топлива. Можно извлекать уран из морской воды, угля, гранита и т.д., но тут уж вопрос в цене такого электричества, насколько оно сможет конкурировать с возобновляемой энергетикой, которая будет через сто лет.
Кроме того, можно строить реакторы на быстрых нейтронах, в которых нарабатываться нового делящегося топлива будет больше, чем сгорать. В частности в таких реакторах уран 238 будет превращаться в плутоний 239, а ещё часть урана 238 будет делиться быстрыми нейтронами ( Уран 233 / 235 способны делиться нейтронами любых энергий, в то время как уран 238 делится только нейтронами определённой энергии, если энергия нейтрона меньше — то уран 238 может его только захватить, превратившись через серию бетта-распадов в плутоний 239. Кроме того, в случае захвата ураном 235 нейтрона он делится в 84% случаев, в то время как уран 238 — делится лишь в 20 % случаев ). Используя реакторы на быстрых нейтронах можно обеспечить функционирование ядерной энергетике на тысячелетия, за счёт наработки плутония 239 и последующего его сжигания в тепловых и быстрых реакторах.
Плюс можно использовать в качестве топлива смесь урана 235 или плутония 239 и тория 232. Запасов тория на Земле раз в 10 больше, чем запасов урана. В ториевых реакторах торий 232 будет перерабатываться в делящийся уран 233, а в качестве первичного делящегося изотопа можно использовать уран 235 или плутоний 239. Ториевые реакторы имеют свои плюсы и минусы, но в любом случае могут заменить урановые, если через много-много тысячелетий запасы урана будут исчерпаны.-
-
-
D29 сен 15Не совсем так. Сечение захвата нейтронов ураном 238 максимально на так называемых "резонансных" энергиях — в области энергий от 6 до 600 эВ. Для быстрых нейтронов сечения захвата у любых элементов очень невелики ( в том числе и у изотопов урана ) — от сотых долей до где-то 5-6 барн. В вот когда замедляющийся нейтрон попадает в области энергий нейтрон от 6 до 600 эВ, то там сечения захвата нейтронов ураном 238 достигают десятков тысяч барн ( на разных резонансных энергиях свои сечения захвата ).
А плутоний в быстрых реакторах эффективно нарабатывается по тому, что при делении урана или плутония быстрыми нейтронами среднее число нейтронов на один акт деления атомного ядра больше, чем при делении такого же ядра урана/плутония/нептуния/кюрия тепловым нейтроном. Плюс в быстром реакторе отсутствуют потери нейтронов в замедлителе нейтронов, что даёт дополнительные нейтроны, которые могут быть захвачены ядрами урана 238 в зоне воспроизводства. И, дополнительно, имеется большее число нейтронов от деления урана 238 быстрыми нейтронами, чем в случае реактора на тепловых нейтронах. В принципе реактор размножитель можно сделать и на тепловых нейтронах, используя в качестве замедлителя тяжёлую воду и, дополнительно, применив тесную решётку твэлов. Но реактор на быстрых нейтронах в качестве размножителя более эффективен — у него больший коэффициент воспроизводства делящегося топлива.
-
-
-
29 сен 15Угоревшему автору сего писева можно пояснить.
1. "Уран из бомб" это бред сивой ко. Безумно дорогое удовольствие — затраты на обогащение с ростом концентрации растут по экспоненте. Одно дело 3.5% 235U, другое 95%.
2. Реактор типа РБМК-1000 за день потребляет 3 кг урана в пересчете на чистый 235U. Хиросимского Малыша он сожрет буквально за 2 недели. Современные заряды содержат меньше.
3. Цена урана, несмотря на трудности переработки, в цене электричества в розетке всего единицы процентов.
4. Проблемы нехватки урана не существует. Бриддеры (размножители) на данный момент экономически нецелесообразны. Но по мере исчерпания 235U дойдет дело и до них. А 238U в 137 раз больше, т.е. немеряно.
Вот так как-то... -
Y29 сен 15"К тому времени, когда они кончатся, наши дома будут снабжать электричеством термоядерные электростанции, и на ядерных двигателях мы будем летать к соседним планетам за ресурсами.
И нет, я не скажу за все человечество, но мы — русские — будем заниматься именно этим."
Красивые слова. Нефть упала — лунную программу прикрыли. А нефть в цене уже не вырастет. Если верить Силуанову. А ему можно верить. В данном случае. Так что, не скажу за русских, но все человечество будет летать к соседним планетам. -
-
28 сен 15Ядерное кончится а вот термоядерного завались .... но дело не в запасах топлива а в ограничении производства энергии на планете , а вот это фундаментальное ограничение преодолеть не возможно , короче читайте Капицу П.Л. он это специально для ламеров разжевал ешё полвека назад .
vivovoco.astronet.ru
-
-
S28 сен 15Существует мнение, что человечество — не первая "волна" так сказать "разумной" жизни на планете Земля, а где-то четвертая или пятая. При этом четких представлений о том, что произошло с предыдущими "сапиенсами" и куда они делись, нет.
Так что вполне возможно, что мы не первые (и, возможно, не последние), кто наступил на ресурсные "грабли" — исчерпал доступные запасы и деградировал. Ну а потом в течение миллионов лет произошел очередной цикл: за счет движений земной коры и материков на месте морей образовались горы (и наоборот), за счет деятельности вулканов на поверхность из глубин поднялись новые порции руд и минералов, растительные остатки стали углем, нефтью и газом... А потом появляется новый "сапиенс" и начинает эти ресурсы бездумно транжирить... -
-
D29 сен 15В реакторах-размножителях уран 238 "перерабатывается" в плутоний 239. Если в качестве воспроизводящего нуклида используется торий 232, то нарабатывается уран 233. Уран 233 из урана 238 получить практически невозможно.
В качестве реакторов-размножителей наиболее эффективно использовать реакторы на быстрых нейтронах, хотя как вариант можно использовать реакторы на тепловых нейтронах — например реакторы на тяжёлой воде с узким шагом решётки тепловыделяющих сборок.
-
-
28 сен 15Ой ли.... Разделением изотопов занимаются следующие категории специалистов:
Физики.
Физхимики.
Радиохимики.
А на ранней стадии ещё масса профессий, химики-технологи, специалисты по горному делу и обогащению руд...
И все они вносят свою лепту сначала в обогащение руд а затем и в разделение изотопов.
Причём есть химико физические методы. Например избирательное возбуждение изотопов с последующей химической реакцией. При этом в реакцию вступают преимущественно возбуждённые изотопы. Вот вам и почти чистая "химия". -
D29 сен 15Метод разделения при помощи изомерного обмена, к примеру, к чему отнести ? Есть радиохимики, занимающиеся химией радиоактивных элементов. В разделении изотопов принимают участие как физики, так и химики.
-
Сделано с
NoNaMe