Category: производство

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 )

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?

А был ли пик?

Читая лекции про перспективы атомной энергетики я вспоминаю примерно десятикратное превышение прогнозов из 60х по атомной мощности над реальностью и причины этого. Если кратко - то причины в переоценке потребления энергии и недооценке количества углеводородов, которые удасться добыть в будущем.

В том числе вспоминаю и Кинга Хабберта (у которого тоже есть прогноз о полной победе атомной энергии к началу 21 века), который угадал с пиком добычи нефти в США, после чего теория пика стала общепризнаной и популярной.

....или не угадал?



С 1956 по 2006 кривые Хабберта неплохо повторяю форму реальной добычи нефти в США, но лежат ниже - недооценка составляет 35-50 млрд баррелей, весьма прилично. С 2006 года прогноз вообще перестает соотносится с действительностью, а в 2018 году разрушается и сама идея "пика добычи нефти в 1960х".

Понятно, почему - ни один прогнозист не может предсказать качественные изменения, которые стартуют уже после составления прогноза. Технологии добычи нефти из труднопроницаемых коллекторов начинают тут новую кривую. Но ведь, как ни крути, количество углеводородов (и любых других ресурсов) в земной коре конечно, а значит пик должен быть? Но как угадать с моментом этого пика? Ведь до сих пор ни один добываемый из земли ресурс не "пикнул", даже золото, которое является очень рассеянным и добывается очень давно



Похоже, пока технологии извлечения ресурсов из коры развиваются быстрее, чем падает средняя концентрация добываемого элемента в месторождениях. Именно поэтому прогнозы об исчерпании предложения (=пик добычи) не оправдываются. Как долго будет продолжаться это благолепие сказать сложно - но на мой взгляд гораздо более вероятны "пики" спроса, связанные с конечным количеством людей на планете сегодня и в будущем.

Все это более-менее банальные вещи, но мне кажется, что большинство "прогнозистов" все еще пребывают в устаревшей парадигме, когда казалось, что дефицит каких-то важных ресурсов наступит вот-вот и важно искать ему замену, а не способы более эффективной добычи или нематериальные смыслы, которые сделают этот ресурс "неправильным" и "устаревшим". Наверное пора и начинать мыслить в этом направлении.

Новости ядерной отрасли

Конец года близится, поэтому совсем нет времени писать в блог. Однако за последнюю неделю произошло несколько интересных событий, о которых стоит упомянуть (ну и попозже будет пост)


Первым у нас идет начало работы на исследовательском комплексе ОДЦ Горно-химического комбината (ГХК) Росатома  - отработка новой технологии переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ) ВВЭР-1000, где еще 17 ноября загрузили на переработку первую ТВС.  Напомню, что за аббревиатурой "ОДЦ" скрывается опытно-демонстрационный комплекс завода по переработки ОЯТ РТ-2, который планировали создать еще в 80х годах (и даже начали строить) рядом с центральным мокрым хранилищем ОЯТ ВВЭР-1000. В 80х завод не достроили и сейчас эта идея снова реализуется вокруг уже вокруг значительно расширившегося хранилища и на фоне поиска задач для ГХК (который до начала 2010х занимался производством оружейного плутония).


Видео полуторагодичной давности по строительству ОДЦ, в т.ч. монтажу оборудования в комплексе исследовательских горячих камер (см ниже). Вокруг синие здания - сухие хранилища ОЯТ.

Подробнее про ОДЦ я рассказывал в этой заметке, пока лишь отмечу следующее:
Collapse )

Ядерная бомба с опорой на собственные силы

Одним из забавных видов головоломок является гадание о том, сколько ядерного оружия есть у стран, которые всегда оставляли без ответа вопрос о количестве (или вообще о наличии у страны ядерного оружия). Речь идет про такие страны, как Индия, Пакистан, Израиль и конечно же Северная Корея. Еще одним поджанром тут являются попытки оценить ядерный потенциал “пограничных” стран, например Ирана, Японии или Бразилии.


В этой дисциплине весело пересекаются отрывочные знания о том, как должна выглядеть инфраструктура и технологии разработки ядерного оружия и отрывочные знания о положении дел в этих самых странах, на которые нацелен взгляд исследователя.


Сегодня разбираем ядерный потенциал Северной Кореи (СК).

Collapse )

Что нам стоит дом для РАО построить (про аварию на Хэнфорде)

Мне кажется, у людей, эпизодически сталкивающихся с новостями из атомной отрасли иногда складывается впечатление, что некоторые вещи тут переусложнены. Например обращение с радиоактивными отходами (РАО) - причем речь идет не о ощутимо опасных штуках, как отработанное ядерное топливо (ОЯТ), а например загрязненное оборудование, здания, одноразовая одежда, деконтаминационный материал и вода и т.п. Все эти сортировки в защитных камерах, резки, отмывки, выпаривание воды, которой отмывали, цементирование выпаренного остатка и т.п.

Примером такого ощущения для меня являются комментарии к недавнему рассказу про разбор Игналинской АЭС - "зачем тратить 3 миллиарда евро и 30 лет, залили бетоном и все". В таком предложении все хорошо, кроме масштабов времени, с которым сталкиваются инженеры, занимающиеся проектированием сооружений и процедур обращения с РАО. Радионуклиды, образующиеся в ядерных реакторах имеют периоды полураспада от миллисекунд до миллионов лет, но сложны в обращении из них те, периоды полураспада которых лежат в диапазоне от полугода до ста тысяч лет. Все что распадается короче, чем за полгода - распадется до безопасных значений за 10...20 лет, и в общем попадает в "человеческие" по длительности процедуры обращения с материальным миром. То, что имеет период полураспада выше 100 тысяч лет, низкоактивно (напомню, что активность обратно пропорциональна периоду полураспада), и в принципе может быть разбавлено до безопасных концентраций или сразу имеет безопасные концентрации.


Приповерхностное захоронение низкоактивных и короткоживущих среднеактивных РАО в гидроизолированных траншеях - расчитано на 100-200 лет.

Collapse )

Фурсенко против РАН

Для начала пара слов, почему так бедно с обновлениями в блоге: готовлюсь к двум лекциям для ИЦАО Росатома, это сжирает все время, которое обычно уходит на блог :(. В целом, в апреле надеюсь все же написать большой пост про сверхмощные линии электропередач, которые из-за ВИЭ становятся все более актуальными, и пост про ликвидацию последствий чернобыльской аварии - строительство объекта "Укрытие". Может быть еще успею про воду Фукусимы.

Теперь к теме этого поста. Фурсенко, бывший министр образования, а ныне советник президента заявил на днях:

"Российская академия наук в последние годы не предложила значимых проектов, которые были бы направлены на решение приоритетных задач, направленных на обеспечение безопасности России и повышение качества жизни ее населения, считает помощник президента РФ Андрей Фурсенко."

"По словам Фурсенко, страна ждет от РАН предложений по решению, в частности, задач по защите населения от новых болезней, обеспечению безопасности продуктов питания, а также обеспечению безопасности страны."

==

Перечисленные темы, кстати из Указа Президента РФ от 7 июля 2011 г. N 899 "Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации", приложения "перечень а) приоритетные направления развития науки, технологий и техники в Российской Федерации; "

Сам указ еще ничего, а вот слова Фурсенко говорят о том, что за многие годы работы на посту министра образования он так и не разобрался, что такое наука и зачем она нужна (вар: разобрался, но это ему не интересно, и сейчас он участвует в каких-то околоРАНовских разборках просто). Ученые по роду своей деятельности не должны "решать проблемы" - они должны искать новые знания о мире, и отвечать на вопросы тех, кто действительно "решает проблемы", а именно промышленности. Промышленность проводит научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы для решения проблем, превращая или формируя потребности людей и компаний в рентабельное предложение. При этом новые знания о мире могут открывать новые пути решения проблем, или целые новые категории проблем, потребностей и путей их решения. Знания, как мы знаем статистически - окупаются, но странно ставить профессиональным их добытчиками цели и задачи, которыми занимаются другие люди.

Очевиден и следующий вывод из постулируемого разделения труда: отсуствие в России современной промышленности по очень многим направлениям и определяет отсуствие запроса на науку. Вот например есть у нас Росатом, и какая-никакая ядерная физика тоже есть, подпитываемая запросами на знания от большой функционирующей отрасли промышленности. Авиационная и атомная промышленность формирует островок материаловедческой науки. Наличие запроса на знания от промышленности приводит к тому, что эти отрасли науки имеют свое понимание куда двигаться и какие задачи решать, в отличии, например от молекулярной биологии, дискурс и перспективы которой формируются не в России, а в странах, где есть большая фармацевтика и биотех.

У нас есть перед глазами хороший пример выстраивание науки в стране с нуля - Япония, Южная Корея, Китай прошли этой дорогой в 20м веке. Все они начинали с совсем базовых отраслей промышленности (типа шитья одежды), постепенно идя вверх по цепочке технологической сложности. С каждой ступенькой все больше становился запрос на науку, и она была сформирована (с помощью государства).

Конечно, я сознательно упрощаю, есть и такие вещи, как университетские спин-оффы и стартапы в США, когда люди пытаются сократить до минимума расстояние от новых знаний до продуктов, однако для их наличия нужна промышленность, пусть и отстающая на шаг от стартапов, но тем не менее - способная встроить эти знания в свои подходы.

Но, как известно, передовую промышленность в нашей страны с майских указов 2012 года выстроить не удалось, так что проще говорить о импотенции РАН - не правительство же в чем-то обвинять, понятно.


Рокет сайнс Vs нуклеар сайнс

Есть в американском английском устойчивая идиома “rocket science”, означающая что-то головомное, процедурно сложное. Мне всегда было обидно, что ракеты у американцев считаются сложнее, чем атомные реакторы. Решил сравнить, проставляя оценки по объемам разработки по разным научным дисциплинам в соответствующих отраслях.





Диспицпина

Ракеты

Реакторы

Химия горения

1.0

0.0

Радиохимия

0.0

1.0

Нейтронная физика

0.0

1.0

Теплогидравлика и гидродинамика

1.0

1.0

Газодинамика/аэродинамика

1.0

0.0

Новые материалы

0.8

1.0

Промышленные технологии

1.0

1.0

Электроника и системы управления

0.3

0.1

Прочность и сопромат

1.0

0.5

Защита от ионизирующих излучений

0.6

1.0

ИТОГО

6.9

6.6



Хм, в итоге ракеты выиграли, как ни странно. Немного комментариев: под промышленными технологиями я понимаю организацию новых типов производство в интересах соотвествующей отрасли - например производства титана или ультрацентрифуг. Баллы по защите от ионизирующих излучений "ракеты" получили, потому что у спутников это явно довольно серьезная область приложения ниокров.

Криожелезяки

В составе ИТЭР есть криокомбинат - вторая в мире по мощности холодильная установка (для температуры жидкого гелия. Первая по мощности находится на Большом Адронном Коллайдере). Его задача - поддерживать рабочую температуру сверхпроводящих магнитов, криоэкранов и криосорбционных вакуумных насососов - подробнее в соотвествующей статье. Основная холодильная установка - немаленький цех (140х50 метров) с основными холодильными машинами. Интересно, что все эти машины подходят к готовности на фабриках-изготовителях и массово стартую в сторону Кадараша, где в январе 2017 года на площадке стартует монтаж оборудования криокомбината. Впрочем, месяц назад здание этого холодильного завода выглядело так:



Т.е. до готовности еще далеко. Тем не менее есть много готового железа, на которое интересно посмотреть (ну как минимум мне интересно). Итак:
Collapse )