26.4.2024 | Svátek má Oto


Diskuse k článku

FYZIKA: Jaderná elektrárna zblízka

Odpovědi na proč a jak funguje vesmír. Psáno pro Tima, mého syna, ale určitě si to rádi přečtou i jiní.

Upozornění

Litujeme, ale tato diskuse byla uzavřena a již do ní nelze vkládat nové příspěvky.
Děkujeme za pochopení.

Zobrazit příspěvky: Všechny podle vláken Všechny podle času
P. Princ 8.6.2023 12:29

Technická poznámka k závěru článku : délka života volného neutronu je τ ≈ 14,7 minuty. Poločas rozpadu je τ * 1/√2 ≈ 10,4 minuty.

M. Tuma 8.6.2023 12:49

Mate uplnou pravdu, opravim si to na svem blogu, nez to vydam

L. Písařík 8.6.2023 11:31

Při čtení mě napadlo: co se děje v moderátoru se zachycenými neutrony, popsal jste to stručně v závěru článku - a myslím, že by to zasloužilo nějaké podrobnější vysvětlení. Neutron se rozpadne na proton a další, ale ani těch protonů nemůže v moderátoru přibývat do nekonečna. A tak budu očekávat další článek. Ještě poděkování za to, co jste popsal.R^

M. Tuma 8.6.2023 12:45

Co se deje v moderatoru je vymena - elektrony preda svoji vysokou rychlost, vysokou kinetickou energie do tepla, ktere vstreba moderator - u VVER i CANDU je to voda, ktere potom jde pres primarni okruh na vymenik tepla smerem k sekudnarnimu okruhu. Samotny rozpadu neutronu se prakticky nerealizuje a byla by tam potom potreba, pokud bychom jeli pres rozpady, nejak efektivne vyuzit energii elektronu i protonu, protoze jenom to "tupe" zachytit a prevest na elektrinu by bylo ztratove. Mozna zkusit diky kineticke enegii castic jejich pohyb v magnetickem poli a indukovat proud.

L. Písařík 8.6.2023 13:42

Výborně, i mně napadlo: proč vyrábět elektřinu středověkým způsobem, když se v reaktoru pohybují mraky elektricky nabitých částic. Stačilo by je usměrnit a vhodně zachytit.

Nejsem odborník, pouze stavitel na penzi, ale vždy mě zajímal technický pokrok.

O. Vašíček 8.6.2023 14:21

Pro záchyt by bylo nutné snížit jejich energii a tím ztratit velkou část energie. Prostý rozdíl potenciálů je malý.

Výhodnější by bylo využít jejich rychlý pohyb elektricky nabitých částic k indukování proudu. Jen by to chtělo usměrnit proud částic v tom "guláši" různě se pohybujících částic tak, aby kladné letěly na jednu stranu a záporné na druhou. Nejlépe, aby prolétaly nějakou cívkou. :-)

Ale je pravda, že od prvních elektráren, kde se roztáčel generátor, tedy pohybovalo se vodičem v magnetickém poli, se toho moc nezměnilo. Jen ten kotel na páru je jiný. :-)

Chtělo by to nějaký jiný a efektivnější, způsob, jak získat energii, uloženou ve hmotě, ve formě, která je pro nás využitelná.

O. Vašíček 8.6.2023 14:15

Rozpadne se na proton a elektron = H :-)

C. Berka 8.6.2023 11:22

V reaktorech CANDU se využívá přírodní uran a moderátorem je těžká voda: https://allforpower.cz/jaderna-energetika/candu-pribeh-totalni-jaderne-nezavislosti-aneb-pod-poklickou-kanadskeho-jaderneho-programu-8

P. Kotyza 8.6.2023 10:41

Byť článek není úplně technicky přesný (tlakovodní reaktor=Dukovany, Temelín, varný reaktor=Černobyl, odlišné principy i z hlediska jaderné bezpečnosti) tak velký dík autorovi za popularizaci podle mne jediného možného stabilního zdroje el. energie, který máme v současnosti k dispozici. Čas běží a my se řítíme do energetické katastrofy. Zelené mozky (přesná paralela s komunistickými lampasáky) nás do ní spolehlivě dovedou. Macron to pochopil, Poláci rovněž a my máme hlavu zastrčenou v řiti pomatených Němců a brusele.

P. Brich 8.6.2023 11:24

R^!!;-€EU;-O

V. Petr 8.6.2023 11:25

R^R^R^R^

D. Polanský 8.6.2023 9:53

O slibované fúzi za několik málo let jsem četl ještě jako kluk, teď mi je 70. Každý fyzik dobře ví, že je to nesmysl. Holt ale fyzici ujišťují, že jednou to bude. A penízky tečou. A přitom není ani penicilín, který jsme před rokem 1989 vyráběli ve velikém. Ale jsou zase banány a různé druhy jogurtů. Člověk nemůže chtít všechno. A chtělo to obrázek, primární okruh, sekundární atd. Fyzika není beletrie.

F. Navrátil 8.6.2023 8:28

Jaderná energetika,a zejména výzkum nových technologií, by si zasloužila mnohem větší investice. Bohužel tyto investiční peníze se rozfofrují v dotacích pro fotovoltaiku, fofrníky a další fiktivní OZE.

D. Polanský 8.6.2023 9:54

Všechny peníze, které jsou z cizí kapsy se rozfofrují.

J. Jurax 8.6.2023 13:58

Přesně tak. Pod taktovkou zelených magorů, co v EU i u nás vládnou.

Nepostavit komančové 2 jaderky, jsme dnes energeticky v prdeli. Protože dneska se akorát žvaní, ale do země se ještě nekoplo a jak to tak vypadá, taky hned nekopne. Takže k té energetické prdeli - zelené - se nezadržitelně blížíme - pod vlajkou EU a jejích povolenek. A díky Bursíkovi, který považuje za svůj největší úspěch v ministerské funkci (2007-2009) v Topolánkově vládě, že zabránil opětovnému rozjezdu výstavby nových jaderných zdrojů. A Topolánkovi, jenž aby dal dohromady většinu a vládu, vytáhl z žumpy Bursíkovy zelené magory.

P. Labaj 8.6.2023 2:15

To je zvláštně napsaný článek. Na rozdíl od dřívějších článků "pro Tima".

Míchá se zde tlakovodní a varný reaktor (autor z něho udělal tlakovodní varný). Píše se, že díky použití těžké vody nemusí být v reaktoru takový tlak. Ale kritickou teplotu i kritický tlak má velmi podobný s běžnou vodou. Důvod použití těžké vody je, že méně pohlcuje neutrony.

U vyhořelého paliva se píše, že v něho ubylo jen kolem 5% energie. No ale to je tím, že zmizel (rozštěpil se) U235. Toho tam bylo právě těch 4-5%. Tedy ten, který dokážeme v současném reaktoru využít. A schovávat kvůli tomu směsný zbytek je skoro zbytečné, protože U238, který by se z toho dal vyseparovat, je na světě dost.

A popsat malé modulární reaktory jako něco, co převezu na železničním vagóně ... no to spíš ne. Na lodi to odvezou, ale na vagóně určitě ne. Zatím jediné 2 komerčně fungující MMR jsou na ruské lodi Akademik Lomonosov. A jsou to pořádní macci. Do civilního sektoru je možné instalovat jen reaktory s nízkoobohaceným palivem. A to současně znamená rozměrnou aktivní zónu. Čím je palivo více obohacené, tím může být reaktor menší. Třeba na ponorce. Ale to už používá palivo obohacené téměř na zbraňová procenta. Vylučující nasazení v civilním sektoru.

R. Langer 8.6.2023 5:46

No, je to taková splácanina.

P. Labaj 8.6.2023 6:22

Překvapilo mě to, protože dřívější články z edice "pro Tima" mně přišly docela na výši.

Jestli ten dnešní není důsledkem nerespektování pravidla "don ́t drink and write". ;-)

M. Tuma 8.6.2023 12:48

No drink, ale je fakt, ze jsem to dal na jeden zatah a paxi to jenom ladil na tom, co mi k tomu Tim dal jako zpetnou vazbu ;-)

F. Korman 8.6.2023 5:47

myslím, že elektrárnu využívajíci vyhořelé palivo z JE mají v Rusku někde za Uralem. Ale o tom se u nás nedočtete.

P. Labaj 8.6.2023 6:19

Rusové provozují jeden rychlý reaktor. Ale skoro bych řekl, že tam používají čerstvé palivo. U238 je na světě hodně.

Z vyhořelého paliva se někdy extrahuje plutonium a vyrábí se z toho směsné palivo, zvané MOX. Ale ekonomicky to moc nedává smysl, protože to přepracování je dražší než těžba nového uranu a jeho obohacení na potřebných 4-5%.

J. Lukavsky 8.6.2023 7:24

Měli ji kdysi i ve Francii, jmenoval se Fénix, ale Zelení mašíblové to pohřbili. No v to vyhořelém palivu asi budou i jiné věci nežli jen U238, ten je totiž sám o sobě skoro neradioaktivní, asi to bude to plutonium. S využitím vyhořelého paliva se asi počítá, proto se skladuje obvykle v elektrárně a nezazdívá někde v jeskyni. Ale nejsem z oboru. J.L. end

O. Vašíček 8.6.2023 8:06

Jednalo se o pokusný rychlý množivý reaktor Superfénix. V provozu cca 11 let.

S množivými byl problém právě s tím "mírovým" využitím paliva. Občas se dalo použít i ne mírově.

Obdobně na tom byl i reaktor v USA. Taky pokusný.

Tyto reaktory by dávaly smysl v celém komplexním jaderném ekosystému. Spoustu "klasických", nějaké množivé a čilá recyklace paliv. :-)

Pokud se provozuje relativně málo klasických reaktorů, tak se pro ně vyplácí "surové" palivo. Je ho dost.

Při zvýšeném množství provozovaných reaktorů (jak se předpokládalo v 70 a 80 letech) by další typy a přepracování paliv dávalo ekonomický smysl.

Ale jak to dopadlo víme. :-/

Čeká se na renesanci jádra, ale v současné geopolitické situaci to moc dobře nevidím. Spousta zdrojů (finančních, materiálových i politických) bylo proinvestováno v OZE. Ztratili jsme spoustu času i těch zdrojů. :-(

Vzhlíží se k SMR, ale to co je popsané v článku nefunguje nikde. Že by přijel kontejner, postavil se na zem a zapojily se rozvody páry a vody.:-) Paradoxně by potřeboval palivo z těch množivých reaktorů. :-)

Nejdále propracované SMR jsou na úrovni stavby původních Dukovan. Tzn. opět velká betonová stavba s relativně malým reaktorem. Ale nic, co by se dalo přivést vlakem nebo kamionem.

J. Lukavsky 8.6.2023 11:08

"Ale nic, co by se dalo přivést vlakem nebo kamionem." Na ponorkách i letadlových lodích slouží tyto malé reaktory už spoustu let, takže je to spíš otázka peněz, vojáci chechtáky počítat nemusí. A když se to vejde do ponorky tak by to asi 1-2 vagony uvezly. Hlavní výhoda by byla, že by to připojilo v místě současné uhelky, čili žádné nové vedení, ba i na teplovod by se to dalo jednoduše napojit. No uvidíme kam se to dobelhá. Pravda je, že se ztratila spousta času a peněz na fantasmagirické plány. Chybí jenom čerpání temné energie z kosmu coby závazný plán EU od r. 2029... J.L. end

O. Vašíček 8.6.2023 11:40

:-)

Nejde jen o peníze, ale i o koncentraci paliva. Byly velké obavy, při obohacení nad 4%, se zneužitím k výrobě bomb (dá se sestavit nadkritická).

Toto už by nemělo dávat smysl a mohli by to uvolnit i do civilního sektoru. Bezpečnost se musí řešit stejně tak i s méně obohaceným palivem. :-) Navíc mocnosti, které bombu chtěly si ji již vyrobily.

No a stou velikostí jaderných reaktorů u ponorek. První jaderná ponorka USA Nautilus, měla obdobnou koncepci jako když se stavělo letadlo Thunderbolt A10, kde se napřed naprojektoval kanón a pak se k němu vymyslelo letadlo. :-)

U Natilusu napřed postavili reaktor a pak kolem něho ponorku. :-) Spuštěn byl v roce 1954 a vyřazen v roce 1980. Za celou dobu, údajně, nedošlo k výměně paliva! Výkon reaktoru 10MW.

M. Tuma 8.6.2023 8:09

Zdravim, je zajimave, ze zrovna tenhle clanek se Timovi opravdu libil. Vyzadal si pokracovani na tema jaderna fuze, to bude zrejme pristi tyden.

Co se tyce SMR: https://vtm.zive.cz/clanky/male-modularni-reaktory-aby-jaderna-energie-byla-znovu-chtena/sc-870-a-202947/default.aspx

To je uz trochu fousatejsi muj clanek na toto tema, v soucasnosti NuScale inzeruje, ze jejich SMR jde prepravit vlakem nebo truckem, ma cca 700 tun a posilaji ho v modulech.

Co se tyce vyhoreleho paliva - jde o to, abychom zmensili objem, co jde na skladku a jeste to vyuzili k vyrobe energie, uznavam, ze tam jsem to uplne dobre nepopsal.

A jinak diky za Vas cas ;-)