Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

Верхний пост

Привет. Здесь я пишу про ядерные и термоядерные машины - реакторы, установки, исследовательские лаборатории, ускорители, а так же про радиацию. Я инженер-электронщик, но увлекаюсь этой тематикой уже не первое десятилетие и стараюсь рассказывать интересующие меня вещи с инженерной позиции.

Collapse )

Загрязненный фукусимский грунт ползет к океану

Традиционно, тема аварии на Фукусимской АЭС в рунете проходит на уровне “там живут драконы (с тентаклями)”. Масса мифов, вроде “Японцы впали в ступор, и ничего не делали на аварийной АЭС”, “Фукусимская АЭС загадила радиацией ВЕСЬ ОКЕАН”, “Радиация с ФАЭС до сих пор течет в океан, а на ЧАЭС сразу этот вопрос решили” (у меня есть разбор про “Фукусимскую воду” и короткий вывод - сток радионуклидов сравним ЧАЭС), “Японские роботы умеют только петь и танцевать” (тоже есть разбор).


Впрочем, понятно, почему это так. Тема сложная, а искать информацию в японском интернете - просто пытка. Добавим капельку злорадства “Не только у нас аварии на АЭС” и все - правда уже и не нужна.



Загрязненный грунт, снятый в ходе операции по очистке территорий, загрязенных в результате аварии на Фукусимской АЭС. Промежуточное хранение выглядит незамысловато и таких площадок было около 1300.

Ну а мне, как обычно, нет ничего интереснее реального положения дел. Попробую сегодня коротко разобрать ситуацию с радиоактивным заражением и эвакуацией - так сказать с “Фукусимской зоной очуждения”.

Collapse )

Как с Урала будут вывозить 82 000 тонн ядерных запасов СССР

Коллега Дмитрий Горчаков написал очень интересный пост про ситуацию с радиоактивным монацитовым песком, много десятилетий хранившимся в Красноуфимске и про ее разрешение в ближайшем будущем.


==

Впервые на этом объекте я побывал более 10 лет назад в качестве младшего научного сотрудника Института промышленной экологии УрО РАН. Мало кто за пределами Урала знает, но вот уже более 60 лет в 200 км от Екатеринбурга хранятся тысячи тонн радиоактивного монацита - запасов СССР, собранных для запуска ториевой составляющей атомного проекта. Долгое время скрытый завесой секретности, этот объект породил огромное количество слухов и мифов. За последние 25 лет у него менялись собственники, обсуждались различные варианты использования монацита, вокруг кипели нешуточные общественные страсти. И вот теперь, похоже, база хранения монацита вступает в финальный этап своего существования. 6 ноября прошли общественные слушания по проекту, предусматривающему вывоз монацита на экспорт в Китай. Эта статья посвящена непростой истории, мифах и реальной опасности предприятия, а также его ближайшему будущему. Она написана мной для e1 (ссылка). Под катом привожу ее в авторском, чуть более детальном виде.










Торий и атомный проект СССР


Collapse )

Будущее блога

Где-то с год назад у меня перестало хватать сил или желания на то, что бы писать в блог, а с начала 2019 года исчезло и свободное время на это, тем более, что меня наняли, как консультанта по мировому рынку урана (это была очень интересная работа с интересными результатами). Но как последствие этой работы, для которой приходилось днями читать что-то профильное - полностью пропал интерес к атомной тематике. К полугоду молчания я уже начал подумывать, что вряд ли продолжу когда-то писать статьи.

Однако сегодня есть одна хорошая новость: у меня неожиданно появилось желание как минимум снова следить за различными позитивными событиями в мире атомной и термоядерной наук и промышленностей и что-то про это писать.

Времени и сил, впрочем, пока не появилось, и перспективы по этому необходимому ингредиенту, увы, не особо радужные. После некоторых раздумий, я понимаю, что пока единственный возможный жанр - это комментарии к новостям, тем или иным. Комментарии давать просто и приятно, правда и ценность их невелика. На большие статьи, которые обычно отнимали от 10 до 30 часов сейчас рассчитывать не стоит.

Теперь я вот думаю: уж если постить какие-то новости с комментарием - стоит это делать в ЖЖ или поискать новую платформу? Телеграмм там, или ютьюб?

Электромагнитный импульс, уничтожающий цивилизации

В интернете можно регулярно встретить страшилки по поводу разрушительного действия электромагнитных импульсов (ЭМИ), особенно - от ядерного оружия.


Ядерный взрыв Kingfish, в ходе серии высотных подрывов Operation Fishbowl, в которой и были открыты необычно высокие уровни ЭМИ от высотных ядерных взрывов.


Что-то типа таких текстов:
“При высотном ядерном взрыве, возникает электромагнитный импульс огромной мощности, выводящий из строя электронное оборудование на расстоянии десятков километров. Т.е. все современное вооружение (кроме, конечно, автоматов Калашникова) в этой зоне превращается в хлам. Правильнее будет сказать — в хлам превращается вся их высокотехнологичная электронная начинка. Наша инфраструктура особенно городская настолько уязвима, что при ее крахе человеку в городе не выжить, во всяком случае большинству. Ведь город не производит продуктов, постоянно требует энергию как электрическую так и топливо, плюс непрерывная поставка воды обслуживание канализации. Отсутствие электричества и топлива приведет к остановке накачивающей гидросистемы, продукты будут портится и исчезнет водопровод. Осознав что положение безвыходно люди побегут из города, но уже будет поздно. Забастовки и митинги голодных людей. Погромы и грабежи магазинов, складов, богатых домов и началась анархия. Картина получается мрачная, но потенциальная возможность такого развития сюжета должна быть просчитана соответствующими ведомствами.”

Или вот
Однако даже если этого не произойдет, но ЭМИ-ракета упадет где-либо в США, это уничтожит до 90% американского населения. Бывший сотрудник ЦРУ пояснил, что в результате электромагнитного удара электроника будет выведена из строя, произойдут массовые аварии. Гражданские самолеты, которые одновременно находятся в небе и перевозят около 500 000 человек, упадут,  приведя к смертям не только пассажиров, но и всех, кто пострадает от серии катастроф. Также такой импульс полностью уничтожает запасы продовольствия. В итоге через год лишь 10% от нынешней численности населения США выживет, отметил бывший сотрудник ЦРУ.

Давайте же сегодня посмотрим на дьявольское отродье - ядерное электромагнитное оружие, его физику и реальные возможности.

Collapse )

Как и зачем работают открытые ловушки, часть 2

Продолжение, начало здесь.

Следующий метод — многопробочное удержание. В нём в цепочку выстраивается не три пробкотрона, а столько, сколько влезет в зал. Внутрь запускается плазма такой плотности, чтобы ион рассеивался на расстоянии, примерно равном расстоянию между соседними пробками. Частица, вылетающая из области удержания, может захватиться отдельным пробкотроном, поболтаться от пробки к пробке и снова рассеяться в произвольном направлении. Тем, кому приходилось учить мат.статистику, эта задача известна как задача о пьяном матросе: время, которое матросу частице потребуется на путь от начала ловушки до её конца, квадратично растёт с ростом длины. Делаем ловушку в десять раз длиннее, а удержание улучшается в сто раз.

На иллюстрации синей и зелёной линиями в пэйнте показаны траектории частиц [9].



Эксперименты показали, что дела обстоят даже лучше, чем в исходной идее. Любая возникающая в плазме волна рассеивает частицы. Только теперь это приводит не к увеличенным потерям, как в простых пробкотронах, стеллараторах или токамаках, а к улучшению удержания: длина свободного пробега частиц за счёт рассеяния автоматически подгоняется к расстоянию между пробками, и метод работает даже при таких плотностях, при которых он этого делать не должен.
Collapse )

Как и зачем работают открытые ловушки

Хочу поделиться с вами, если еще не читали, популяризаторскими постами Антона Судникова - физика-экспериментатора из ИЯФ, который занимается открытыми ловушками, одним из вновь многообещающих подходов к термоядерному синтезу. Enjoy!
==

Итак, мы хотим удерживать плазму температурой 100 миллионов градусов (10 кэВ) достаточно долго для того, чтобы термоядерное топливо успело прореагировать. Мы знаем, что плазма состоит из заряженных частиц, которые в магнитном поле движутся по спирали, навитой на силовую линию. Движение выглядит примерно так (направление магнитного поля показано стрелкой с буквой B, здесь ещё добавлено электрическое поле E):



Сила, действующая на заряженную частицу, перпендикулярна направлению магнитного поля и направлению движения частицы. Там, где поле усиливается, силовые линии сближаются, поэтому перпендикуляр к ним слегка наклонён в сторону более слабого поля. То есть, приближение к области сильного поля тормозит частицу. Торможение тем сильнее, чем выше компонента скорости, направленная поперёк магнитного поля.
Collapse )

Борьба с нетолерантностью

Меня попросили прокомментировать статью Handelsblatt с заголовком "Россия намеревается с помощью нового топлива произвести революцию в атомной энергетике" в которой рассказывается о толерантном топливе примерно в таком ключе: "В Росатоме считают, что они совершили прорыв в технологии безопасности. Чудесное средство называется «толерантное топливо», оно призвано восстановить положительный имидж атомной энергии в мире."

Немецкая статья является пиарсопровождением события, которое никто из внеотраслевых журналистов не заметил - изготовлением "под елочку" компанием ТВЭЛ экспериментальных тепловыделяющих сборок с толерантным топливом. Эти сборки предназначены для испытания в реакторе МИР и фактически означают некое продвижение по пути разработки толерантного топлива для энергетических реакторов.

Но что же такое, черт подери,толерантное топливо и почему оно так называется?


"Толерантные" покрытия циркониевых твэлов. Подробности - ниже.

Collapse )

На пути к "Укрытию"

Этот пост - новая часть из серии, посвященной аварии на Чернобыльской АЭС. У меня уже есть пост про саму аварию и первые дни героической борьбы с ее последствиями (недавно полностью переписанный мной, советую!) , обсуждение природы взрыва, про радиационное заражение, которое возникло в результате аварии , коротенький пост про роботов на ЛПА,


Сегодняшний же пост посвящен строительству “объекта Укрытие”, призванного изолировать радиоактивные руины 4 блока ЧАЭС от окружающей среды, предотвратить дальнейшие выбросы и защитить от прямого гамма-излучения работающих на других блоках ЧАЭС. Это была во многом героическая, но и одновременно инженерно крайне интересная стройка, мало освещенная в популярной прессе.


Классический вид на "саркофаг" или "укрытие" спустя ~20 лет после катастрофы. Сразу за краном - западная контрфорсная стена, левее - северная каскадная.


Рубежом перехода от острой фазы катастрофы стало прекращение масштабных выбросов радиоактивных аэрозолей из остатков четвертого блока ЧАЭС, которое произошло 6-7 мая 1986. Потухший радиоактивный “вулкан”, хотя и снял с повестки дня гонку со временем и снизил остроту аварии, оставил после 6 дней выбросов ужасающую руководство атомной отрасли и страны картину превращения аварии на промышленном объекте в региональную, а затем и глобальную радиационную катастрофу. Эвакуация Припяти, создание опасной для жизни зоны размером ~100х50 км, выпадение радиоактивных осадков по гигантской территории европейской части СССР, а также в нескольких европейских странах - первая неделя катастрофы приводит к одному стремлению - не допустить дальнейшего рассеяния радионуклидов из 4 блока ЧАЭС!


Collapse )

Даунгрейд сделал исследовательский реактор ВВР-К лучше

Все ядерные реакторы в мире можно поделить на 4 категории: энергетические, транспортные (атомные подводные лодки), наработчики изотопов и исследовательские. Интересно, что последняя категория почти что не мелькает в СМИ, но при этом является наиболее массовой: в мире работает 670 исследовательских реакторов и критсборок. Сегодня мы поговорим немного об этой категории реакторов в целом и об одной любопытной модернизации исследовательского реактора ВВР-К в Казахстане.



Вид на исследовательский реактор бассейнового типа - на дне в центре большого бака с водой расположена активная зона с квадратными тепловыделяющими сборками (ТВС).

Итак, исследовательские реакторы (ИР) - обширный зоопарк типов реакторов, решающих следующие задачи:


  1. Учебные реакторы для подготовки кадров атомной отрасли, обычно это бассейновые реакторы мощностью до 5 мегаватт


  2. Исследовательские реакторы, на которых отрабатываются новые идеи по технологиям и схемам реакторов - сегодня это всякие жидкосолевые или растворные машины, реакторы со сверхкритической водой и т.п. - в общем в тех прорывных направлениях, где очень сложно построить сразу большую машину.


  3. Источники нейтронов для физических задач, обычно это исследования материалов, их динамики, нейтронография, нейтронный активационный анализ и т.п.


  4. Материаловедческие реакторы - универсальные машины для испытания новых материалов (очевидно) для энергетических реакторов но также для первичной оценки новых конструкций топлива, изучения поведения топлива при авариях, изучения технологий новых теплоносителей (жидкие металлы, соль, газы) и т.д.


  5. Наработчики изотопов - часто эту функцию совмещают с предыдущей. Сегодня реакторы активно используются для наработки медицинских изотопов, кобальта-60, изотопов для науки и т.п.


  6. Критические сборки. Это реакторы околонулевой мощности, на которых экспериментально проверяются нейтронно-физические расчеты и безопасность новых конструкций реакторов (де-фактов все сильно новые конструкции и композиции реакторов проходят моделирование на критсборках).



Collapse )