?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Написав пост с разбором аварии на Чернобыльской АЭС мне пришлось увязнуть во всяких дискуссиях на разных площадках, и одной из доминирующих тем оказался вопрос «там был ядерный взрыв или не ядерный»? Спор, в основном терминологический, и полностью бессмысленный, свою позицию я выразил в статье. Но как интересный отголосок предлагаю посмотреть на работу импульсного реактора ACRR (Annular Core Research Reactor), живущего в лаборатории Sandia.


Фотография реактора. Кажется, черенковское излучение тут нафотошоплено, в импульсном режиме людям рядом делать нечего, в постоянном - мощности слишком мало, что бы увидеть такое сияние.

Реактор этот создан, по-видимому, для тестирования ядерного оружия и элементов МБР на поражающие факторы ядерного взрыва — для этого в центре реактора есть небольшая сухая тестовая полость, а тест выглядит как мощнейшая вспышка нейтронного и гамма-излучения.


Активная зона реактора. Красное - тестовая полость, синее - топливо, желтое - экранирование, зеленое - вода.

Мощнейшая — это 35 гигаватт тепловой мощности в течении 7 миллисекунд, при том, что в постоянном режиме мощность реактора всего 4 мегаватта. За импульс реактор выделяет 300 мегаджоулей тепловой энергии. Ввод в импульс начинается с работы реактора на небольшой мощности в критичном режиме, и в момент «0» из активной зоны вверх пневматический отстреливаются три поглощающих стержня из карбида бора, тем самым вводя 3,5 беты реактивности. Как мы помним ввод больше 1 беты означает начало разгона реактора на мгновенных нейтронах. Для ACRR это означает, что мощность начинает удваиваться каждые 1,65 мс, через 30 миллисекунд достигает пика и затем начинает спадать из-за сильного доплеровского эффекта в топливе, которое за эти миллисекунды успевает нагреться с 300 до 1400 С. Доплеровский эффект в ядерной физике, кстати, весма красивое явление: из-за роста температуры атомы урана начинают двигаться быстрее и их скорость становится достаточной, что бы суммарная энергия налетающего теплового нейтрона и этого атома оказалась выше тепловой. При этом больше нейтронов начинают попадат в пики резонансного захвата, которые у U238 начинаются где-то с 1,6 эВ. Больше нейтронов попадает в пики резонансного захвата - больше становится утечка, и коэффициент размножения падает ниже единицы.

Для того, что бы выдержать такие термоудары ACRR использует довольно уникальное топливо — спеченный UO2 + BeO (21% урана и 79% оксида берилия), в виде дисков диаметром 3,5 см, набранных из нескольких деталей с зазорами. Уран имеет обогащение 35%.


Конструкция топлива ACRR.

А теперь смотрите, как это выглядит живьем

После «выстрела» следует мощная вспышка Черенковского излучения, переходящая в экспоненциальный спад мощности. Из активной зоны поднимаются пузырьки газов — это продукты радиолиза воды. Через несколько секунд цепная реакция глушится поглощающими стрежнями, и дальше светятся только распадающиеся короткоживущие продукты распада урана. Где-то в этот момент тепло из топлива доходит в воду, и из активной зоны поднимается мощный поток горячей воды.

Теперь вернемся к ЧАЭС. Если экстраполировать работу ACRR на РБМК, то получится, что разогнанный в пиковой мощности 46 тераватт РБМК должен был выдать 400 гигаджоулей тепловой энергии. Вполне достаточно, что бы раскидать большую часть энергоблока. Конечно, РБМК не такая совершенная машина для разгонов на мгновенных нейтронах, но мне кажется, видео выше помогает понять зверскую мощь и скорость цепной ядерной реакции.

Comments

( 127 comments — Leave a comment )
gray_bird
May. 12th, 2016 09:50 pm (UTC)
Есть подозрение, что люди не очень понимают что такое ядерный взрыв и то что он по факту всегда тепловой, питаемый СЦР, пока активная зона не разлетелась.
tnenergy
May. 12th, 2016 09:54 pm (UTC)
Ну да. Мне приводили аргументы "во взрыве на ЧАЭС не было ЭМИ", "не было остеклованных поверхностей"...
(no subject) - gray_bird - May. 12th, 2016 10:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - alex_avr2 - May. 12th, 2016 10:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - sevasat - May. 12th, 2016 10:21 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - May. 13th, 2016 04:33 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - May. 14th, 2016 10:55 am (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - May. 19th, 2016 03:01 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - May. 19th, 2016 07:39 am (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - May. 23rd, 2016 11:23 am (UTC) - Expand
(no subject) - raskrushitel - May. 13th, 2016 01:49 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rrr2 - May. 16th, 2016 06:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - winwars - May. 15th, 2016 02:11 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rrr2 - May. 14th, 2016 05:39 am (UTC) - Expand
(no subject) - kouzdra - May. 13th, 2016 04:03 am (UTC) - Expand
suvorow_
May. 12th, 2016 10:03 pm (UTC)
Черенковское излучение было видно и в реакторе на ВДНХ, а там мощность вообще единицы киловатт была. Другое дело, что сфотографировать его на такой мощности трудно. Но глаз адаптируется и отлично регистрирует.
На 4 мегаваттах без проблем должно.
2born
May. 12th, 2016 10:17 pm (UTC)
Нунифигасебе!
23001914
May. 12th, 2016 10:27 pm (UTC)
Не совсем понял за счёт чего происходит глушение ACRR.
derkanat
May. 12th, 2016 10:39 pm (UTC)
Могу ошибаться
Это скорее всего крит.сборка, а не реактор в обычном понимании.
А когда они такие "веселые эксперименты" с вводом 3,5 бэт проводят, то крит.массы реактор не имеет, когда температура топлива превышает условные 600-900 градусов (точно не знаю, естественно).
З.Ы. А глушится он из-за отрицательного температурного коэффициента по Доплеру.- автоматически уходит в подкритику.

Edited at 2016-05-12 10:49 pm (UTC)
Re: Могу ошибаться - 23001914 - May. 12th, 2016 10:54 pm (UTC) - Expand
Re: Могу ошибаться - derkanat - May. 12th, 2016 11:02 pm (UTC) - Expand
Re: Могу ошибаться - 23001914 - May. 12th, 2016 11:06 pm (UTC) - Expand
Re: Могу ошибаться - tnenergy - May. 13th, 2016 06:32 am (UTC) - Expand
Re: Могу ошибаться - derkanat - May. 13th, 2016 08:35 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 13th, 2016 06:29 am (UTC) - Expand
(no subject) - victor_chapaev - May. 14th, 2016 05:14 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 14th, 2016 07:56 am (UTC) - Expand
(no subject) - victor_chapaev - May. 14th, 2016 09:57 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 14th, 2016 10:57 am (UTC) - Expand
(no subject) - victor_chapaev - May. 14th, 2016 01:54 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 14th, 2016 02:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - doctor_notes - May. 26th, 2016 09:16 am (UTC) - Expand
antiwhat
May. 12th, 2016 11:48 pm (UTC)

46 TW.... fuck

derkanat
May. 13th, 2016 12:24 am (UTC)
=там был ядерный взрыв или не ядерный=
У человека, который про нейтроны никогда не слышал, а если и слышал то в контексте "забыть навсегда" ядерный взрыв всегда ассоциируется с Ядерным Оружием. И именно в этом ключе надо рассуждать.
Поэтому, чтобы ответить на этот вопрос, нужно быть ядерным оружейником. Я лично такими оружейными знаниями не обладаю, но думаю, что был не ядерный взрыв.
Базируется он на следующий вещах:
1. Была комиссия которая пришла к выводу, что взрыв тепловой, вызванный естественно разгоном на мгновенных нейторонов.
Входили в комиссию, также люди, которые профессионально занимались ядерным оружием.
2. Могу ошибаться, но кажется, что начинка ЯО (делящиеся вещество уран, плутоний) нагревается до таких градусов, что превращается в плазму, так называемый огненный шар. Этого естественно, в ЧАЭС не было. Более того, в РБМК , если мне не изменяет память, примерно 7 критических масс если считать по загрузке урана в зону. Естественно, большая часть это количества урана никак не учавствовала в аварии и скорее всего находится под куполом. Возможно расплавилась, потеряла геометрию превратилась в так называемые топливные массы.
Поэтому..тепловой взрыв
utvamu
May. 13th, 2016 02:52 am (UTC)
На самом деле всё топливо (ну, процентов 90, точно) было выброшено в момент взрыва наружу. Взрыв произошёл в результате образования гремучего газа из воды. Это мне (простому инженеру на другом конце страны) было известно уже на следующий день. Почему это не было известно комиссии Легасова, даже не знаю.
(no subject) - ivs1958 - May. 13th, 2016 06:19 am (UTC) - Expand
(no subject) - utvamu - May. 13th, 2016 06:21 am (UTC) - Expand
(no subject) - ivs1958 - May. 13th, 2016 06:22 am (UTC) - Expand
(no subject) - utvamu - May. 13th, 2016 06:36 am (UTC) - Expand
(no subject) - ivs1958 - May. 13th, 2016 06:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 13th, 2016 12:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - stas911 - May. 13th, 2016 01:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ivs1958 - May. 13th, 2016 02:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 13th, 2016 06:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - dmitry_ilukhin - May. 13th, 2016 02:52 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 13th, 2016 03:07 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dmitry_ilukhin - May. 13th, 2016 05:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 13th, 2016 05:35 pm (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 13th, 2016 07:17 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 28th, 2016 09:45 pm (UTC) - Expand
(no subject) - viktorzhukov - Jun. 11th, 2016 12:46 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Jun. 11th, 2016 01:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - viktorzhukov - Jun. 11th, 2016 01:28 pm (UTC) - Expand
(no subject) - viktorzhukov - Jun. 11th, 2016 01:27 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 13th, 2016 08:55 am (UTC) - Expand
(no subject) - utvamu - May. 13th, 2016 09:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 13th, 2016 12:35 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 13th, 2016 05:20 pm (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 13th, 2016 07:11 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 07:21 am (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 13th, 2016 07:21 pm (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 13th, 2016 07:50 pm (UTC) - Expand
(no subject) - victor_chapaev - May. 14th, 2016 05:24 am (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 16th, 2016 02:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 14th, 2016 05:09 pm (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 16th, 2016 02:18 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 16th, 2016 02:56 pm (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 16th, 2016 03:14 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 16th, 2016 04:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - serega boiko - May. 16th, 2016 04:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 16th, 2016 04:25 pm (UTC) - Expand
(no subject) - utvamu - May. 16th, 2016 02:33 am (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 13th, 2016 05:21 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 06:45 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 14th, 2016 07:51 am (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 08:36 am (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - May. 14th, 2016 03:25 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 05:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 14th, 2016 05:16 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 05:22 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 14th, 2016 05:50 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 05:55 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 06:38 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 14th, 2016 07:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 07:18 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 14th, 2016 07:33 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 07:38 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - May. 23rd, 2016 11:55 am (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 23rd, 2016 02:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - May. 23rd, 2016 05:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 23rd, 2016 05:32 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - May. 23rd, 2016 05:39 pm (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - May. 23rd, 2016 05:55 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - May. 23rd, 2016 06:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 23rd, 2016 06:18 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - May. 23rd, 2016 06:54 pm (UTC) - Expand
(no subject) - viktorzhukov - Jun. 11th, 2016 10:59 am (UTC) - Expand
(no subject) - rold239 - Jun. 11th, 2016 02:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - May. 14th, 2016 05:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 05:50 pm (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - May. 14th, 2016 05:53 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - May. 14th, 2016 05:56 pm (UTC) - Expand
Эээ... - savechenkov - May. 15th, 2016 03:39 am (UTC) - Expand
Re: Эээ... - derkanat - May. 15th, 2016 05:40 pm (UTC) - Expand
(no subject) - kouzdra - May. 13th, 2016 04:08 am (UTC) - Expand
(no subject) - rrr2 - May. 14th, 2016 05:46 am (UTC) - Expand
pz_true
May. 13th, 2016 03:51 am (UTC)
Крутотень.
Чем только люди не занимаются!
kouzdra
May. 13th, 2016 04:06 am (UTC)


Испытание Kiwi TNT - взрыв гигаваттного ядерного реактивного двигателя (плановый)

PS: Меня кстати терзают смутные подозрения что Лукас взрыв звезды смерти рисовал именно с этой фотки - в первой верии (которая без этого идиотского колечка) - очень похоже

Edited at 2016-05-13 04:20 am (UTC)
tnenergy
May. 13th, 2016 06:39 am (UTC)
Вот уж действительно звезда смерти :)
(no subject) - Nikolay Pokhodenko - May. 13th, 2016 08:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - kouzdra - May. 13th, 2016 08:47 am (UTC) - Expand
alex_bykov
May. 13th, 2016 07:49 am (UTC)
Думаю, что
в Чернобыле-4 положительная реактивность была заметно меньше (выше бэты, но ненамного), а вот время заметно выше - спектр другой, мягкий, Допплер играет меньшую роль.
tnenergy
May. 13th, 2016 08:15 am (UTC)
Re: Думаю, что
Разумеется. Это больше иллюстрация.
avl
May. 13th, 2016 08:10 am (UTC)
А хлопок-удар на видео - это что? Пневматика стержни выстреливает или ударная волна от начавшейся реакции?
serega boiko
May. 13th, 2016 12:56 pm (UTC)
пневматика .. слышно как давление из инициирующих каналов сбрасывается еще несколько секунд после "отстрела"
а вода в банке никуда не вылетает, так что про ударную волну не приходится говорить
(no subject) - simsun - May. 13th, 2016 01:34 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - May. 13th, 2016 01:42 pm (UTC) - Expand
morexod55
May. 13th, 2016 02:44 pm (UTC)
Лучше бы в Чернобыле был бы ядерный взрыв. Тогда через пару лет, образно, все устаканилось и не фонило бы еще тысячу лет. В Хиросиме живет народ на месте взрыва и не чешется.
curonian
May. 13th, 2016 05:25 pm (UTC)
Во-первых, не сравнивайте 4,5 тонны в Хиросиме и две сотни тонн в Чернобыле.
Во-вторых, взрыв в Хиросиме был воздушный, земли вспышка не коснулась, соответственно, грунта в светящуюся область попало крайне мало - только то, что было затянуто с поверхности восходящим из эпицентра потоком воздуха.
Основные радиационные поражения людей в Хиросиме были обусловлены проникающей радиацией, а вовсе не последующим заражением.
(no subject) - rrr2 - May. 14th, 2016 05:51 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - May. 14th, 2016 10:46 am (UTC) - Expand
victor_chapaev
May. 14th, 2016 05:42 am (UTC)
Черенковское свечение и просто от облученного топлива вовсю идет, безо всякой мощности
derkanat
May. 15th, 2016 07:23 am (UTC)
Вот вывод мериканских товарищей, когда их SL-1 ( Stationary Low-Power Reactor Number One) разогнался на мгновенных нейтронах. Был ли это ядерный взрыв, как бомбе.
========
A nuclear explosion requires sufficient force to hold the reacting nuclear components together for a short but necessary time. This is achieved in a nuclear fission weapon by surrounding the core with a carefully engineered tamper (typically U-238), and a shaped explosive charge. This, along with other subsystems of the weapon keep the supercritical mass together long enough for sufficient generations of the fission reaction to produce the desired yield. Lacking these restraints to hold the vaporized core components together, the components of a reactor fly apart, as in this incident. The reaction ends, resulting in a steam explosion and a badly damaged reactor core, but not the type of explosion as would be achieved with a nuclear weapon.
========
magict30p
May. 15th, 2016 09:00 am (UTC)
ТОП: 12:00 (московское)
Вы попали в Т30P самых обсуждаемых тем в блогосфере.
Это Ваш 5-й ТОПовый пост в этом году.
Посмотреть статистику автора можно в карточке топблогера.
( 127 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

November 2017
S M T W T F S
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  
Powered by LiveJournal.com