?

Log in

Previous Entry | Next Entry

Гремучая смесь

Написав весной статью про причины аварии на 4 блоке Чернобыльской АЭС я с удивлением обнаружил, что есть вопрос, вызывающий яростные споры: природа взрыва, раскидавшего энергоблок по окрестностям: паровой взрыв (т.е. высвобождение энергии пара под давлением), взрыв водорода (накопившегося в контуре многократной принудительной циркуляции теплоносителя) и наконец ядерный взрыв - резкое повышение мощности ядерного энерговыделения в результате разгона на мгновенных нейтронах. Разумеется есть и другие версии, любой степени маргинальности, но важнейшие - эти.

Непонятно, откуда берется это упорство,  и почему некоторым людям обязательно надо доказать окружающим, что взрыв ЧАЭС был не ядрным и никак иначе. Очевидно, что в ядерном реакторе нет других источников первичной энергии, чем цепная реакция ядерного деления, а все последующие явления - не более, чем трансформации этой энергии. Единственное важное отличие с точки зрения психологии в том, что водородный взрыв не требует разгона на мгновенных нейтронах и тем самым убирает вину в катастрофическом просчете с проектировщиков реактора, заменяя ее на просчётик поменьше.

Я решил, что будет полезно прикинуть физическую первооснову разных версий, что бы понять, имеем ли мы право сомневаться в ядерной природе взрыва, погубившего 4 энергоблок ЧАЭС 26.04.1986. Учитывая сложность протекающих процессов, и зависимость некоторых (например перемешивания водорода и воздуха) от сложной геометрии оборудования и строений, нужно найти такие физические явления, которые можно оценить как можно проще и надежнее.

Сейсмологические оценки показывают, что мощность взрыва, произошедшего в реакторном зале 4 блока в 01:22:49  лежала в диапазоне 100...250 тонн тротилового эквивалента, или ~400-1000 ГДж. Смеси водорода с воздухом взрываются, при этом энерговыделение таких взрывов весьма впечатляюще. Что бы соответствовать сейсмическому эквиваленту нужно всего 2,93-7,32 тонны водорода. С другой стороны - это десятки тысяч кубометров водорода, которые надо перемешать с воздухом. Уже здесь закрадывается подозрение, что авария на ЧАЭС протекала слишком скоротечно, для настоящего взрыва гремучей смеси.


Начало мая 1986 года, остатки реактора еще горят.

Откуда вообще мог взяться водород? Самый известный источник - это взаимодействие разогретого пара и циркония в оболочках твэлов и технологических каналов. 2 H2O + Zr = 2 H2 + ZrO2. При этой реакции выделятся тепло, поэтому она является саморазгоняющейся. Однако, ниже ~800 C темп реакции настолько мал, что им можно пренебречь.

Кроме пароциркониевой реакции, в расщеплении воды участвует напрямую ионизирующее излучение от ядерной реакции - радиолиз. Радиолиз зависит только от мощности реактора, и дает сразу гремучую смесь, темпом ~1 грамм водорода на 240 килоджоулей поглощенного водой излучения.

Наконец, при разрыве технологических каналов начинает работать классическая паровая конверсия графита - Ств + Н2О = СО + Н2 . Это очень производительная реакция, но она так же требует разогрева графита до температур выше 800 С. Рабочие температуры графитовой кладки - 500...700 С.

Итак, если мы резко повысим мощность реактора РБМК, все вышеперечисленные процессы оживут и начнут превращать водяной пар контура охлаждения в водород. Как мы помним, нам нужно порядка 3 тонн водорода или 150 тысяч молей. Слава богу, в интернете есть моделирование генерации водорода ровно нужной степени подробности, со следующими вводными

1. В результате нарушения циркуляции теплоносителя в контуре реактора произошло "запаривание" рабочих каналов. Момент начала "запаривания" принимаем за точку отсчета tо.

2. "Запаривание" повлекло за собой нарастание мощности реактора. При t < tо (т.е. до начала аварии) реактор имел тепловую мощность 200 МВт (около 6% от номинальной); за 2,5 -3 с реактор набрал полную мощность (3200 МВт).

3. В течение 2,5 - 3 с от начала аварии температура каналов поднялась от номинальной (573 К) до 1273 К и далее продолжала расти в первом приближении линейно со временем. Температура графита за время от to до 3 с оставалась постоянной и далее росла линейно с градиентом 10-30 К/с.

4. При повышении температуры рост давления пара в контуре привел к разрыву каналов: произошел "хлопок", пар пришел в соприкосновение с графи-товой кладкой.

5. Через 25-30 с после "хлопка" произошел взрыв, приведший к разрушению аппарата.

Пропуская сам расчет (он по ссылке), можно сказать, что за 25 секунд в модели наработалось примерно 2 тонны водорода (больше 95% - за счет пароциркониевой реакции) - слегка недостаточно, но учитывая грубость модели, приемлемо.


Выход водорода от пароциркониевой реакции при разогреве твэлов, потерявших охлаждение. К 30 секунде у нас уже 3 тонны водорода (150 тысяч молей).

Однако 25+ секунд работы на номинальной мощности перед взрывом в чернобыльской аварии не было. В 1:22:30 все записанные параметры реактора соответствовали ~норме для тепловой мощности 200 мегаватт, в 1:22:40 закончился эксперимент по выбегу и нажата кнопка аварийной защиты, в 1:22:43 начинает резко расти нейтронная мощность, затем в 1:22:45 давление (и другие параметры) теплоносителя, заканчивающееся разрушением датчиков (и реактора) в 1:22;49-50.


Давление в системе циркуляции воды в реакторе РБМК (справа). Видно, что заброс давления начинается на 43-45 секундах, а превышение безопасных уровней - 47-48. Дальше последует разрыв трубопровода, резкое вскипание и ядерный тепловой взрыв.

Получается, что аварийный процесс протекал не больше 7 секунд.

Можно ли было за эти 7 секунд произвести 3 тонны водорода, вынести их в центральный зал и подорвать? Скорость пароциркониевой реакции описывается уравнением, зависящим от температуры

dN/dt = 1,1.10-5*S(t)*kZr t , моль Н2 /с ,

где N - число молей водорода, S(t) - площадь циркония, контактирующего с водяным паром, равная для реактора РБМК-1000 1,2.108 см2 ; t - время в с. Значение константы скорости kZr принималось в соответствии с рекомендацией МАГАТЭ равным

kZr = 3,33.107 exp[-45500/RTк ] ,


Для того, что бы поднять скорость образования водорода в 10 раз, нам надо поднять среднюю температуру циркония в 1,4 раза от модельной, а мощность реактора - в 30 раз - до 90 гигаватт, в силу того, что тепло от урана к цирконию распространяется не мгновенно.

Такие скорости изменения возможны только при разгоне на мгновенных нейтронах, т.е. Доказывая водородную версию мы сходу подтверждаем недопустимые просчеты в конструкции РБМК.

Если ввод реактивности за счет вытеснителей поглощающих стержней и вскипания теплоносителя составил 2 бэтты, то энерговыделение РБМК по простейшей модели составит около 70 ГДж за секунду (с пиковой мощностью 200 ГВт), а затем реакция остановится из-за эффекта Доплера (уменьшение реактивности топлива при разогреве).

70 гигаджоулей - это почти 20 тонн тротила, которые несомненно раскидают часть реактора, но взрыв получается меньше, чем оцененный сейсмологами. Водорода при этом успеет наработаться совсем немного, - сотни кг.

А что если поддать жару и обеспечить ввод в течении первой полусекунды развития аварии 3-5 бета реактивности от вскипающего теплоносителя, то пиковая мощность реактора составит почти 8 тераватт, а энерговыделение ~тераджоуль или 250 тонн тротилового эквивалента - гораздо ближе к оценке мощности взрыва.

Весь аварийный процесс на мгновенных нейтронах при этом займет 2 секунды, за которые опять успеет образоваться всего несколько десятков кг водорода.


Разумеется, это иллюстрация, а не точное моделирование, но тем не менее оно показывает возможные режимы ядерного реактора, при которых могло бы выделиться достаточное количество водорода.

Промежуточные варианты с более медленным разгоном мощности дают не больше 1 тонны водорода. В любом случае на фоне выделения сотен гигаджоулей в ядерной реакции водород не играет никакой роли в развитии аварии.

Получается, что доказывая водородную версию мы видим, что нужно такое обострение мощности реактора, которое в силу его природы приводит к тепловому ядерному взрыву без всякого водорода. В конце концов, ядерная энергия урана в несколько миллионов раз превосходит энергию гремучей смеси, и может выделяться гораздо быстрее.


Более наглядная иллюстрация возможного роста мощности реактора во время вскрытия каналов охлаждения и ввода большой реактивности от вскипающей воды. Обратите внимание, что шкала мощности - логарифмическая!

Видимо, основным драйвером популярности взрыва водорода, как причины аварии, является психология - сложно смирится с фактом, что ядерный реактор может взорваться, как ядерная бомба, сложно и назвать тот взрыв ядерным при отсутствии знакомых внешних признаков (типа ядерного гриба или остекления поверхностей здания, как мне приводили аргументы). Был или не был ядерный взрыв, это в значительной степени вопрос терминологии. Однозначно можно сказать, что был неконтролируемый разгон реактора, а это тот же самый физический процесс, что и при взрыве атомной бомбы (сброшенной на Хиросиму в 1945 г.). Но эти два взрыва различаются на три порядка по масштабу выделенной энергии, времени, за которое она выделилась, температуре и давлению, которые при этом возникли. А такое огромное различие в масштабах приводит не только к количественному, но и качественному различию в характере, механизме протекания процесса и вызванных им. Всё это дает повод многим исследователям чернобыльской аварии говорить, что ядерного взрыва, как такового не было, а был тепловой взрыв ядерного происхождения. Такие взрывы, еще на три-четыре порядка меньшего масштаба, бывало происходили на исследовательских ядерных реакторах (и других ядерных объектах), и там получили это свое название. При таком малом масштабе явления, когда в ядерную реакцию вступает лишь ничтожная часть делящегося материала, эту ядерную реакцию можно просто считать внешним источником тепла для остального вещества, заполняющего объем, в котором она происходит.

Tags:

Comments

( 307 comments — Leave a comment )
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
lazy_flyer
Jul. 31st, 2016 08:41 pm (UTC)
Спасибо.
talgaton
Jul. 31st, 2016 08:55 pm (UTC)
спасибо!
thrasymedes
Jul. 31st, 2016 09:04 pm (UTC)
Взрыв такого огромного объема гремучей смеси не может быть мгновенным, что должна отразить сейсмограмма.
Кроме того , трудно представить, чтобы водород выделялся, но при этом не загорался, когда в наличии радиация и высокие температуры.
b_my
Aug. 3rd, 2016 12:54 am (UTC)
"Водородная" версия - чистый неадекват. Именно поэтому сторонники "ядерного взрыва" так любят ей оппонировать. :)
Это удобно, и на таком фоне их версия кажется высшим пиком разума.

На самом деле, совершенно не нужно плодить сущности. Достаточно ответа на простой вопрос: что будет, если будут (под давлением перегретой воды) разрушены каналы?
Взрыв парового котла таких размеров и такой мощности - штука весьма впечатляющая и без привлечения дополнительных сущностей.
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 08:59 am (UTC) - Expand
psilogic
Jul. 31st, 2016 09:24 pm (UTC)
Поправьте меня, правильно ли я понял насчет разницы в три порядка. На станции в реакторе было гораздо больше (на сколько порядков?) ядерного топлива, чем в бомбе. Но при этом прореагировало на три порядка меньше топлива, чем в бомбе. Но это "немногое" разбросало взрывом остальное непрореагировавшее, но вполне себе радиоактивное дерьмо, да еще потом разнесло ветром.

Так?
egh0st
Jul. 31st, 2016 11:18 pm (UTC)
вообще я тут предполагаю что разница в тротиловом эквиваленте грубо говоря два порядка, а не три :)
(no subject) - 23001914 - Jul. 31st, 2016 11:28 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 06:06 am (UTC) - Expand
(no subject) - siron_nsk - Aug. 1st, 2016 10:08 am (UTC) - Expand
(no subject) - visionarys - Aug. 1st, 2016 10:15 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 10:53 am (UTC) - Expand
(no subject) - siron_nsk - Aug. 1st, 2016 02:40 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - Aug. 13th, 2016 01:10 am (UTC) - Expand
(no subject) - siron_nsk - Aug. 14th, 2016 10:20 am (UTC) - Expand
(no subject) - Mad Max - Aug. 21st, 2016 11:48 am (UTC) - Expand
(no subject) - flat_hedgehog - Aug. 7th, 2016 05:21 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Aug. 8th, 2016 11:55 am (UTC) - Expand
(no subject) - flat_hedgehog - Aug. 8th, 2016 12:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Aug. 8th, 2016 12:19 pm (UTC) - Expand
rusec
Jul. 31st, 2016 09:49 pm (UTC)
Убедительно, спасибо.
suvorow_
Jul. 31st, 2016 10:19 pm (UTC)
Только одно скажу - сечение деления на быстрых нейтронах на несколько порядков меньше, чем на тепловых. Ядерному топливу, содержащему 2,5% урана-235, быстрые нейтроны где-то примерно между "по пояс" и "по колено".
Как только температура графита возросла вдвое, энергия тепловых нейтронов тоже стала больше вдвое. А сечение деления - вдвое меньше. А сечение захвата осталось практически таким же. При замедлении нейтронов их энергия выделяется в графите. От этого графит нагревается.
Причём, хоть и мгновенные, замедляются нейтроны не мгновенно. Их длина замедления в графите - метра три.
Как ты получил такой график мощности, что у тебя последним стоит?
tnenergy
Aug. 1st, 2016 06:11 am (UTC)
Это график мощности от реактивности, в котором сложены эффекты реактивности от вдвинутых СУЗ (1,5 бета), положительный паровой и отрицательный мощностной эффект реактивности.

Я думаю, что графит никак не успевал сыграть на "пьедестале" этого явления, а при прохождении пика мощности разогрев топлива гораздо сильнее давит вниз.

Понятно, что график +- километр, т.к. считать надо не в одномерном приближении, а в 3Д, учитывать массу других эффектов и зависимостей, это просто иллюстрация "как оно могло быть".
(no subject) - suvorow_ - Aug. 1st, 2016 07:24 am (UTC) - Expand
(no subject) - genrih - Aug. 1st, 2016 08:05 am (UTC) - Expand
(no subject) - suvorow_ - Aug. 1st, 2016 08:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 08:27 am (UTC) - Expand
(no subject) - genrih - Aug. 1st, 2016 09:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 06:26 pm (UTC) - Expand
(Deleted comment)
tnenergy
Aug. 1st, 2016 08:28 am (UTC)
Спасибо, поправил.
visionarys
Aug. 1st, 2016 02:41 am (UTC)
>А такое огромное различие в масштабах приводит не только к количественному, но и качественному различию в характере, механизме протекания процесса и вызванных им. Всё это дает повод многим исследователям чернобыльской аварии говорить, что ядерного взрыва, как такового не было, а был тепловой взрыв ядерного происхождения.

Совершенно точно.

В ядерном "ПТУ" учат совершенно так же - тепловой взрыв и всё тут.

А всё потому, что, во-первых, элемент пиара (это как с "отработавшим ядерным топливом" и "облучённым ядерным топливом"), а во-вторых, при всём сходстве первопричин, сам характер протекания процесса и воздействия на окружающую обстановку, радикально отличается от того, что происходит в атомной бомбе. И нужно как-то эти вещи разделить.

Это как горение и детонация пороха, химия процесса вроде одна, но характер протекания и результаты разные.
tnenergy
Aug. 1st, 2016 06:13 am (UTC)
Да, но я не думаю, что в "ядерном ПТУ" при этом отрицают ядерную природу выделившейся энергии.
(no subject) - visionarys - Aug. 1st, 2016 06:36 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 06:41 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 12:31 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 2nd, 2016 07:16 am (UTC) - Expand
valkoval2
Aug. 1st, 2016 05:57 am (UTC)
А кто автор расчётов?
tnenergy
Aug. 1st, 2016 06:12 am (UTC)
На которые нет ссылок - я сам взял и в экселе посчитал.
(no subject) - valkoval2 - Aug. 1st, 2016 07:16 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 08:30 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 06:36 pm (UTC) - Expand
(no subject) - 75dc287ea30b451 - Aug. 4th, 2016 05:36 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 4th, 2016 08:43 am (UTC) - Expand
(no subject) - 75dc287ea30b451 - Aug. 4th, 2016 05:35 pm (UTC) - Expand
(no subject) - valkoval2 - Aug. 11th, 2016 01:53 pm (UTC) - Expand
finnskij
Aug. 1st, 2016 06:00 am (UTC)
Насколько помню, уже числа 30 апреля 1986, т.е. через три дня, от руководства нашей станции поступило задание выдвигать обоснованные причины аварии. Версия водорода у нас сильно звучала, но не в зоне, а в ББЗ (длительное накопление из-за нарушения отвода). В общем, пока мы спорили и считали, начались более реальные и, к сожалению, простые версии, которые потом и стали основными :(
-
Aug. 1st, 2016 10:11 am (UTC)
Что за нелепица про "ядерный взрыв"
Что за нелепица про "ядерный взрыв", при отсутствии цепной реакции и критической массы?

visionarys
Aug. 1st, 2016 10:17 am (UTC)
Re: Что за нелепица про "ядерный взрыв"
А как может работать ядерный реактор без цепной реакции и критической массы (точнее конфигурации)?
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 09:29 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 3rd, 2016 09:32 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 09:49 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 3rd, 2016 10:00 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:11 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 3rd, 2016 10:20 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:31 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 3rd, 2016 10:46 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:51 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 3rd, 2016 10:53 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:57 am (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 3rd, 2016 10:57 am (UTC) - Expand
(no subject) - savechenkov - Aug. 4th, 2016 04:39 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 10:20 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:26 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 10:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:58 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 11:30 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 11:41 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Aug. 3rd, 2016 05:31 pm (UTC) - Expand
Напишите об этом в МАГАТЭ - - - Aug. 1st, 2016 03:15 pm (UTC) - Expand
jr0
Aug. 1st, 2016 12:32 pm (UTC)
Спасибо. Важное сообщение. Я участвовал в таких спорах, но вовсе не способен подтвердить расчетами, а только могу опираться на авторитеты и, пожалуй, на то, что сотни т тротилового эквивалента получить и при особо созданных условиях трудно, а уж нечаянно - близко к невозможности.

Кто-нибудь встречал оценку мощности взрывов в Фукусиме?
tnenergy
Aug. 1st, 2016 02:47 pm (UTC)
Можно поискать мощность...
(no subject) - jr0 - Aug. 1st, 2016 03:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 2nd, 2016 07:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 01:01 pm (UTC) - Expand
shamaner
Aug. 1st, 2016 01:19 pm (UTC)
если это был ядерный взрыв, то как-то неловко получается - даже здание, внутри которого бахнуло Оружие Судного Дня, целое осталось. как таким пугать?
denis8424
Aug. 1st, 2016 02:44 pm (UTC)
просто бахнуло не Оружие Судного Дня. да и оно разное бывает, от боеголовок стратегических ракет и бомб , мощностью до 50 Мт, и до атомных снарядов для артиллерии, начиная М-454 с 0.08 кт эквивалента.
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 02:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - shamaner - Aug. 2nd, 2016 07:29 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 2nd, 2016 07:32 am (UTC) - Expand
(no subject) - shamaner - Aug. 2nd, 2016 07:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 01:00 pm (UTC) - Expand
(no subject) - curonian - Aug. 2nd, 2016 07:40 am (UTC) - Expand
(no subject) - shamaner - Aug. 2nd, 2016 08:22 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 12:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - shamaner - Aug. 2nd, 2016 01:03 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 01:09 pm (UTC) - Expand
(no subject) - shamaner - Aug. 2nd, 2016 01:22 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 01:47 pm (UTC) - Expand
avl
Aug. 1st, 2016 01:19 pm (UTC)
А напишете обещаный пост про особенности ликвидации?
tnenergy
Aug. 1st, 2016 01:22 pm (UTC)
Напишу. Этот весь текст родился из одного абзаца из поста про ликвидацию :)
(no subject) - tnenergy - Dec. 18th, 2016 05:05 pm (UTC) - Expand
visionarys
Aug. 1st, 2016 03:03 pm (UTC)
Кстати, в свете возникшей, с позволения сказать, дискуссии, довольно любопытно взять в качестве мысленного эксперимента разные установки в конфигурации на начало кампании и "телепортировать" из них все поглощающие стержни. Интересно, к каким последствиям это приведёт с учётом коэффициентов реактивности и темпов разрушения конструкции.
tnenergy
Aug. 1st, 2016 06:42 pm (UTC)
Ну, для того же БНа это сделать сложнее - нужно уже спектральные данные учитывать, тупо временем жизни поколения в нейтронной кинетике не ограничишься. Неплохо было бы допроситься у https://rsicc.ornl.gov/ MNCP - но меня с моим запросом они в свое время проигнорировали, ну и не знаю, что там за библиотека констант.
Иванов Иван
Aug. 1st, 2016 06:50 pm (UTC)
Бладж, вот здесь http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:505-186 восемь лет назад началась эпическая битва за отмаз персонала от подрыва реактора. Три адеквата объсняли с цифрами, что было, страниц на 400++:). Там пара операторов АЭС прекрасно показли, что есть Росатом (правильнее, наверное, пост СССР Атоммаш:)).
nedolboyob
Aug. 1st, 2016 06:54 pm (UTC)
В стержнях графитовых подсыпали изотоп, потому они не замедлили реакцию, а наоборот подстегнули её.
tnenergy
Aug. 1st, 2016 06:55 pm (UTC)
Эээ, ничего вы не знаете. Изотоп (целый коктейль, на самом деле) много лет подсыпали разработчикам из НИКИЭТ!
buddhistmind
Aug. 1st, 2016 07:07 pm (UTC)
Почему "некоторым исследователям" ? Никто из специалистов не считает взрыв ядерным. Тепловой взрыв, "перегретый котел". Про "ядерный взрыв" в Чернобыле думают и говорят только дурачье безграмотное, которое понятия не имеет, что такое атомная АЭС, ядерная энергия и атомный взрыв. Я прочел несколько монографий, в т.ч. книгу одного из сотрудников, дежуривших в тот день, об истории и характере Чернобыльской аварии - мне даже в голову не приходит, как там "ядерный взрыв" можно увидеть.
Иванов Иван
Aug. 1st, 2016 07:16 pm (UTC)
Так че ебнуло то?
(no subject) - buddhistmind - Aug. 1st, 2016 09:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 1st, 2016 07:25 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Иванов Иван - Aug. 1st, 2016 07:49 pm (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 1st, 2016 11:58 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 12:10 am (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 3rd, 2016 12:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 10:22 am (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 4th, 2016 01:13 am (UTC) - Expand
(no subject) - atokiondo - Aug. 2nd, 2016 04:55 am (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 3rd, 2016 01:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - atokiondo - Aug. 2nd, 2016 05:40 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 12:46 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 08:57 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 09:36 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 10:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 10:46 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 11:27 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 11:42 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 02:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 04:18 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 4th, 2016 10:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 1st, 2016 07:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Иванов Иван - Aug. 1st, 2016 07:51 pm (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 1st, 2016 09:40 pm (UTC) - Expand
(no subject) - atokiondo - Aug. 2nd, 2016 04:59 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 2nd, 2016 07:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 3rd, 2016 12:28 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Aug. 3rd, 2016 12:48 am (UTC) - Expand
derkanat
Aug. 1st, 2016 09:38 pm (UTC)
Эх....разочарован....
Чтобы понять, как Вы неправильно понимаете процессы...Попробуйте следующие или пусть ваши знакомые промоделируют:
1. Реактор в холодном состоянии. или в hot-zero power conditions
2. Самоход самого эффективного СУЗ (естественно на вверх). Ввод реактивности больше беты (время ввода меньше секунды)
3. Происходит резкий рост температуры топлива и оболочки топлива. Из-за резкого градиента, усугбленным положительным паровым коэффицентом, оболочка твэла просто лопается и кишки (топливо горячее) вываливается наружу (в воду), превращая воду в перегегретй пар. Плюс дополнительно идет пароциркониевая реакция. Как только "кишки" вывалились, цепная реакция прекращается--потому что наружена геометрия активной зоны, или по другому критичность зоны меньше единицы.

Ну как-то так.


Edited at 2016-08-01 09:41 pm (UTC)
jr0
Aug. 1st, 2016 10:21 pm (UTC)
И какой силы мгновенный толчок даст? Если мощный термодинамический процесс идет, то разрушение будет постепенным. Пар сначала сделает ходы и будет выходить. Будет продолжительное событие.
(no subject) - buddhistmind - Aug. 1st, 2016 11:59 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 2nd, 2016 12:13 am (UTC) - Expand
(no subject) - buddhistmind - Aug. 3rd, 2016 12:40 am (UTC) - Expand
(no subject) - jr0 - Aug. 3rd, 2016 10:35 am (UTC) - Expand
tolbino
Aug. 2nd, 2016 10:12 am (UTC)
Спасибо.
В юности внимательно читал в журнале "Атомная энергия" самый первый материал, посвященный аварии "Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и её последствиях, подготовленная для МАГАТЭ", который потом стали называть Доклад №1 (INSAG-1).
Тогда же обратил внимание на график 2 в разделе 3, в котором параметры А, D — нейтронная мощность, %. Подумал, почему для одного показателя две величины. Оказывается уже тогда пытались сбить с толку народ путем смешения всех цифр в один большой график. А - нейтронная мощность до 120 %, а D - начинает показывать уже катастрофический взрывной рост нейтронной мощности до 48000 (сорок восемь тысяч!!!) %. Уже тогда, получается все знали об истинной причине взрыва. Я много спорил с разными людьми, что это ядерный взрыв, фактически ведь за 0,5 сек нейтронная мощность увеличилась в десятки тысяч раз, но все оппоненты твердили только про некий "тепловой взрыв".
Потом как-то отошел от всего этого, естественно, цифры уточнялись, но не следил (для меня и так все ясно было). Но тут увидел эту статью. Замечательно. Еще раз спасибо. Комментарии веселят.
rold239
Aug. 2nd, 2016 02:02 pm (UTC)
"Давление в системе циркуляции воды в реакторе РБМК (справа). Видно, что заброс давления начинается на 43-45 секундах, а превышение безопасных уровней - 47-48. Дальше последует разрыв трубопровода, резкое вскипание и ядерный тепловой взрыв.

Получается, что аварийный процесс протекал не больше 7 секунд."
Всё могло быть и быстрее. Система записи была несовершенна.

Из книги про РБМК:
СЦК СКАЛА. Включает расчетную и регистрирующую программы ПРИЗМА и ДРЕГ. По программе ПРИЗМА обеспечивается расчет основных параметров РУ с периодичностью не менее 5 мин, что обусловлено мощностью ЭВМ типа В-3М. Такая периодичность расчетов и выдачи информации оператору на соответствующее табло БЩУ пригодна только для контроля реактора в стационарном режиме. Программа аварийной регистрации ДРЕГ опрашивает и регистрирует несколько сотен дискретных и аналоговых параметров. Время ввода в ЭВМ информации о непосредственно измеряемых параметрах составляет 14 с. Однако программа ДРЕГ не фиксирует такие важные параметры РУ, как мощность, реактивность, поканальные расходы теплоносителя и другие массовые параметры. Из 211 стержней СУЗ регистрируются положения только 9 стержней, в т.ч. по одному стержню каждой из трех групп АР. Поскольку эти параметры не являются непосредственно измеряемыми, то цикл их опроса больше 1 мин. Несмотря на относительно малый цикл регистрации непосредственно измеряемых параметров (~1 с), фактический интервал опроса оказывается больше в связи с тем, что программа ДРЕГ в СЦК СКАЛА является одной из самых низкоприоритетных. Кроме того, в течение последнего часа перед аварией ДРЕГ имела три перерыва в работе, связанных с перебоями в работе СЦК СКАЛА. Это также привело к дополнительной потере информации. На цикл работы СЦК СКАЛА, включая программу ПРИЗМА и запись состояния РУ на магнитную ленту (РЕМТАТ), также влияют перерывы, обусловленные перезапуском системы, и другие особенности работы программного обеспечения. Поэтому при привязке к реальному времени параметров, зарегистрированных программой ДРЕГ, необходимо учитывать задержки, обусловленные циклической работой этой программы, имеющей низкий (7-й) приоритет, а также запаздывания в измерительных каналах и динамику работы логических схем, имеющих свои временные задержки [15]. Так, например, дискретный сигнал срабатывания СРК зафиксирован ДРЕГ в 01.23’04’’, хотя сигнал мог сформироваться в период циклов опроса 01.23’02’’ - 01.23’04’’. Второй пример. Появление сигнала, свидетельствующего о разрушении активной зоны, такого, как повышение давления в РП, относится к моменту 01.23’49’’. Поскольку длительность цикла работы ДРЕГ составляла в это время ~ 2 с, зарегистрированный в 01.23’49’’ сигнал "рост давления в РП" должен быть отнесен к интервалу 01.23’47’’ - 01.23’49’’. В качестве вторичного показывающего и сигнализирующего прибора о повышении давления в РП использовался электроконтактный прибор типа КПД1-517 со шкалой 0-0,4 кгс/см2 и временем пробега шкалы 5 с. Уставка АЗ по давлению в РП была равна 1,5 м вод.ст., время достижения этой уставки оценено в 2 с. Таким образом, приход волны давления к датчику от разрушившихся труб ТК должен быть отнесен к промежутку времени между 01.23’45’’ и 01.23’47’’ без учета инерционности датчиков давления (с учетом - момент начала разрушения труб ТК мог быть ранее 01.23’45’’). Тогда последнее полное считывание дискретной информации в 01.23’49’’, что наиболее вероятно должно быть связано с потерей источников бесперебойного надежного электропитания, обесточиванием ННА и коммутаторов дискретных сигналов [8], могло быть после разрушительного повышения давления в РП через 3-5 с или более. Таким образом, учет длительности цикла работы программы ДРЕГ, задержки между физическим событием и началом его приборного отражения, а также инерционности датчиков может давать временное запаздывание t ~5 с.
magict30p
Aug. 2nd, 2016 05:40 pm (UTC)
ТОП: 20:40 (московское)
Вы попали в Т30P самых обсуждаемых тем в блогосфере.
Это Ваш 7-й ТОПовый пост в этом году.
Посмотреть статистику автора можно в карточке топблогера.
75dc287ea30b451
Aug. 3rd, 2016 12:44 am (UTC)
"Пропуская сам расчет (он по ссылке), можно сказать, что за 25 секунд в модели наработалось примерно 2 тонны водорода..."

Ну, только все-таки не две тонны, а две тысячи кубов. :)

"...100000 молей водорода и угарного газа, т.е. более 2000 м3". Моль водорода - это два грамма. Сто тысяч молей - это двести килограммов. А так, да, все верно. Дествителбно, данная статья довольно сомнительна, даже с этой поправкой. Это обсуждалось, например, здесь:

forum.atominfo. ru/index.php?showtopic=598&st=80

"...люди эти о конструкции реактора РБМК не особо задумывались, поскольку уж больно им хотелось взрыв под свою теорию подогнать, и получилось у них, что реактор аж 25 секунд как-то существовал при температуре от тысячи до двух тысяч градусов, и при этом к водороду не было доступа воздуха (чтоб раньше времени не сгорал прямо по мере образования), но при этом в реактор хлестала вода, потому что иначе весь водород бы просто ушел с током теплоносителя в барабан-сепаратор, а не стал накапливаться и взрываться внутри реактора.

Такая картина уже и сама по себе очень похожа на сказку про эльфов, поскольку при разрушении каналов взрывное вскипание перегретой до 280 С воды моментально выносит крышку реактора в центральный зал (что и случилось), и никакой водород нигде накопиться не успевает. Но это ведь еще не все - суммарная энергия того водорода у них получилась где-то 2.5х10+10 Джоулей, или шесть тонн в тротиловом эквиваленте. За 25 секунд. А взрывное вскипание вытекающей из разорванных каналов воды дает где-то 6х10+8 Джоулей на тонну, то есть та же самая энергия может быть легко получена из примерно 40 тонн воды. А такое количество воды при разрыве всех каналов вливается в реакторное пространство примерно за десятую долю секунды. Не за 25 секунд, не за две с половиной, и даже не за секунду. За десятую долю секунды.

Ну и на фига же козе баян? В смысле, зачем искать объяснений, как и где 25 секунд где-то там мог копиться водород, если взрывное вскипание перегретой воды обладает на порядки большим энергетическим бюджетом? Даже если водород и взрывался, то на фоне таких паровых энергий, кого это волнует? Оккам нас за такие гипотезы не похвалит. Посчитать, конечно, все это бы надо, но по первому ощущению как-то оно сомнительно насчет водорода."

- то есть выводы примерно совпадают с вашими: что при любом раскладе энергетический бюджет того водорода будет пренебрежимо мал по сравнению с энергетическим бюджетом тех процессов, которые обеспечат его генерацию. 25 секунд до взрыва там просто не было, а при зашкаливающих мощностях кого уже волнует тот водород...

Я, если честно, так до сих пор и не понял, что себе думали эти умники, которые писали статью про водород, и как они себе представляли существование реактора с капитально порванными каналами в течение 25 секунд...
derkanat
Aug. 3rd, 2016 03:28 am (UTC)
Вы все правильно описали, по крайней мере лучше, чем я.
А почему про водородный взрыв талдычат, потому что графитовая кладка загорелась
Поджечь так называемый "ядерный графит", это не фунт изюму на восточном базаре скушать. От одной спички ядерный графит не загорится.
Именно поэтому говорят и/или упоминают про водородный взрыв, дополнительно к основному процессу, который Вы описали.

Edited at 2016-08-03 03:32 am (UTC)
(no subject) - superwad - Aug. 3rd, 2016 10:40 am (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - Aug. 3rd, 2016 12:37 pm (UTC) - Expand
(no subject) - 75dc287ea30b451 - Aug. 3rd, 2016 04:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - Aug. 3rd, 2016 06:20 pm (UTC) - Expand
(no subject) - 75dc287ea30b451 - Aug. 3rd, 2016 07:27 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - Aug. 3rd, 2016 07:45 pm (UTC) - Expand
(no subject) - 75dc287ea30b451 - Aug. 3rd, 2016 08:12 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - Aug. 4th, 2016 04:24 am (UTC) - Expand
(no subject) - 75dc287ea30b451 - Aug. 4th, 2016 10:34 pm (UTC) - Expand
(no subject) - derkanat - Aug. 5th, 2016 07:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - Андрей Гаврилов - Aug. 4th, 2016 05:13 am (UTC) - Expand
(no subject) - winwars - Aug. 3rd, 2016 11:32 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Aug. 3rd, 2016 08:57 pm (UTC) - Expand
winwars
Aug. 3rd, 2016 11:31 am (UTC)
Вариант: ядерно-тепловой взрыв. Накачка - ядерная, а реализация чем-то, что способно теплоту принять и энергично расшириться, раскидав пол-здания и сам реактор.

Такой сценарий примерит непримиримое? А то "паровой взрыв" - хорошо, конечно, но откуда возьмётся энергия? Вот эти самые 200 тонн тротилового эквивалента? И наоборот: есть ядерный "бум". Вспышка. Но что раскидало реактор тогда? Сам по себе нагрев любого из компонентов до <1000 градусов не способен произвести эффект. Кроме нагрева теплоносителя - воды. Даже детонация гремучей смеси под крышей реакторного зала не раскидает реактор. Это не считая фантастическим процесс образования такой смеси при ~800 градусах.

Для опровержения/подтверждения версии, желательно подсчитать, сколько воды и до какого градуса нагретой должны произвести эффект. И есть ли в РБМК столько воды для того. И какая должна быть скорость нагрева, чтобы вода перешла в пар по всему объёму практически мгновенно.

Если такой сценарий возможен, то вполне объяснимо и то, почему 200 тонн т.э. раскидали реактор и большую часть здания, но ударная волна практически не повредила ничего в окрестностях.

Edited at 2016-08-03 11:34 am (UTC)
jr0
Aug. 3rd, 2016 11:36 am (UTC)
Энергии там было много. Дело в мощности, она во взрыве особенная, отличается порядком величины.
yudin_mikhail
Aug. 3rd, 2016 12:10 pm (UTC)
интересно. спасибо
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
( 307 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

July 2017
S M T W T F S
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     
Powered by LiveJournal.com