РИТЭГи и дефицит плутония 238

[Татарин]

Chilik пишет: 

Дмитрий Инфан пишет:
Например, мою.

Себя пожалейте.
Бета-распад - это испускание быстрого электрона. Для углерода-14 полная энергия распада около 150 кэВ, там энергия делится между электроном и антинейтрино, но электронов с энергиями в десятки кэВ будет много. Если большая мощность батарейки (в моей квартире вводной автомат на 50 А, т.к. около 10 кВт) - то это будет рентгеновский источник, как в больничке (учитывая то, что в больничке он включается на доли секунды раз в 15 минут, а батарейка гудит постоянно). Но в больничке лаборант носит освинцованный фартук и уходит на пенсию досрочно. Оно в квартире надо? Заведомо найдутся приложения, где такой источник будет иметь смысл. Но выбор всегда будет сопровождаться раздумьями на тему плюсов и минусов.

Ну вот как раз для квартиры и углерода-14 особенно проблем нет: рентген относительно мягкий, гаммы релаксации мало, и она тоже мягкая... Свинец, и всего делов.

Однако, на 10кВт это будет БОЛЬШОЙ источник: порядка тонн только глерода, а углерод - не плотный материал.
Ну и определённые технические проблемы: в мире накоплено не так уж много углерода-14, если переводить в киловатты... не факт, что хватит и на один 10кВт источник. И стоимость, ессно, будет - запредельная.
Ну и, понятно, что тонну углерода-14 отдать на хранение в чью-то частную обитель - это напрашиваться на большие неприятности.
А так, я бы взял стронций-90. Полватта постоянной мощности на грамм титаната стронция, дёшев, имеется в избытке...
Две-три тонны свинца решают проблему защиты от излучения радикально, вплоть до необнаружимости приборами. И вот он - (почти) вечный кипятильник и обогреватель. 

[Alex GU]

OlegN пишет:

vlad7308 пишет:

Александр Ч. пишет:

vlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное    

дык да    
но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную
в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Дайте мне MOSFET на 10 Мегавольт! И я избавлю мир от трансформаторов в цепи ЛЭП ! (с) Хренушки . Гальваническую развязку никто не отменял.

Отменил наверно сто лет назад автотрансформатор. Заземление в помощ.

[ZOOR]

Alex GU пишет:
Отменил наверно сто лет назад автотрансформатор. Заземление в помощ.

Интересно, куда Вы заземлите автотрасформатор для гальванической развязки.



Может, судовой трансформатор поможет?

[Alex GU]

ZOOR пишет:

Alex GU пишет:
Отменил наверно сто лет назад автотрансформатор. Заземление в помощ.

Интересно, куда Вы заземлите автотрасформатор для гальванической развязки.
Может, судовой трансформатор поможет?

Вопрос о преобразовании и трансформировании а я добавил что гальванической развязки там не надо .

Что не понятно. Понизить напряжение может и конденсатор не говоря об импульсных понижающих хоть мегавольты

[Alex GU]

Старый пишет:

aaaa пишет:
Прямое то оно может и прямое, только нафига нужен источник с выходным напряжением 10 или 100 киловольт?

как-нибудь трансформировать...  :oops:  

Leonar пишет:
ну не как нибудь, а довольно просто

     Верно. 100 а тем более 10 kV.

pkl пишет: 
Полупроводниковый преобразователь?

   

  Импульсный скорее всего .

vlad7308 пишет: а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?  надо-то - постоянный в постоянный

Какая разница?

Александр Ч. пишет: Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное

Верно. Можно стабилизированое, регулируемое или даже переменное ШИМ синус 50 гц

vlad7308 пишет: дык да  но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную  в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Линии постоянного тока есть, ГЛАВНЫЕ САМЫЕ МОЩНЫЕ МАГИСТРАЛИ .


Преобразование DC\DC очень эффективное поэтому ферротрансформаторых устройств в квартирах вокруг нас вообще не осталось кроме совсем старых ...

[Alex GU]

Кубик пишет:

OlegN пишет:

vlad7308 пишет:

Александр Ч. пишет:

vlad7308 пишет: а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока? надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Дайте мне MOSFET на 10 Мегавольт! И я избавлю мир от трансформаторов в цепи ЛЭП ! (с) Хренушки . Гальваническую развязку никто не отменял.

Куда там с сердцем...мегазадачи пошли! ЛЭП на постоянном токе, кстати, были, только коронят нехудо..а транспорт на СВЧ по волноводам ещё не помянули..    

 Не были а есть   : 

Линия электропередач соединяет подстанции Выборгская (400 кВ) с подстанциями Юлликкяля и Кюми (400 кВ). От ПС Каменногорская (г. Каменногорск) проложена ВЛ-330 кВ (W1D и W2D) до ПС Выборгская (пос. Перово), где переменный ток 330 кВ преобразуется в постоянный ток двухполюсной линии-вставки +/- 85 кВ (длиной порядка 200 м в пределах подстанции). На другом конце вставки постоянный ток инвертируется в переменный напряжением 400 кВ и уходит к потребителям в Финляндии. К трансформаторам, соединяющим высоковольтные линии с плечами выпрямителей и инверторов, добавлены обмотки 35 кВ, через которые подключены фильтры высших гармоник. Также на обеих сторонах подстанции к высоковольтным линиям подключены компенсаторы реактивной мощности: два по 100 МВАр на стороне 330 кВ, два по 160 МВАр на стороне 400 кВ.

Есть и на транзисторах:

В 2010-2011 гг. рассматривались планы строительства вставки постоянного тока на полностью управляемых приборах (IGBT, IGCT) мощностью 200 МВт на подстанции Могоча, в Читинской энергосистеме Сибири. Велись предпроектные работы по сооружению в 2010-2015 гг. ППТ напряжением ±600 кВ для передачи электроэнергии в Китай (подписано межправительственное соглашение о передаче в Китай до 16,5 ГВгч/год), а также кабельной ППТ напряжением ±400 кВ для передачи электроэнергии в Японию. Обсуждались планы дальнейшей реконструкции Выборгской ВПТ и строительства электропередачи постоянного тока 1000 МВт, ±300 кВ Ленинградская АЭС-Выборгская ВПТ.

В настоящее время ведётся строительство вставки постоянного тока мощностью 200 МВт на подстанции Могоча в Читинской энергосистеме Сибири на стадии поставки и монтажа электрооборудования, разработанного и изготовленного в России. ВПТ расположена между двумя несвязанными энергосистемами Дальнего Востока и Восточной Сибири и состоит из двух параллельных, не связанных между собой цепей, каждая из которых способна передавать активную мощность 100 МВт в обоих направлениях. Всего в ВПТ четыре преобразователя напряжения (ПН) по трехуровневой схеме с установленной мощностью по 102 МВт, Ud = 68 кВ, Id = 1500 А, которые подключаются к сети переменного тока через трансформаторы 220/35 кВ. На стороне переменного тока каждого преобразователя напряжения предусмотрено регулирование реактивной мощности в пределах ± 66 МВар. По графику пуск ВПТ Могоча в эксплуатацию должен быть в 2012 году.

Принято решение о строительстве ППТ 1000 МВт, ±300 кВ Ленинградская АЭС-Выборгская ВПТ (подводная кабельная + воздушная двухполюсная ЛЭП) с возможным увеличением мощности Выборгской ВПТ. Активная часть проекта должна начаться в текущем 2013 г.

Запланировано строительство Калининградской АЭС (1 ГВт в 2017 г. + 1 ГВт в 2020г), большая часть её мощности ориентирована на экспорт. Предполагается одна линия переменного тока 330 кВ в Литву и рассматривается проект строительства на подстанции Мамоново двух ВПТ по 500-600 МВт, одна из которых будет использована для экспорта электроэнергии в Польшу, а другая, возможно, в Германию.

  А вот про ТЕСЛА ФАНАТИКОВ, чёкнутых профессоров, слыхал 

которые продвигают передачу энергии с помощью твч по одному проводу ...  даже деньги выманили на электропроводку ракет ...

[Andrey]

Alex GU пишет:
Не были а есть . Экибастус - центр . На постоянном токе разряд не коронит. Он тлеет (что в 100-о раз меньше)

ЛЭП Экибастуз - центр не достроили.
Стройка умерла с распадом СССР.
 

[Alex GU]

Andrey пишет:

Alex GU пишет:
Не были а есть . Экибастус - центр . На постоянном токе разряд не коронит. Он тлеет (что в 100-о раз меньше)

ЛЭП Экибастуз - центр не достроили.
Стройка умерла с распадом СССР.

  Но я придумал лучше. Однопроводные ЛЭП сверхдальние малой и средней мощности. Кому надо, обращайтесь ...

[instml]

ORNL показывает некоторое оборудование для производства Pu-238

Как известно, Pu-238 используется в космических радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГах) как удобный источник тепла. НАСА регулярно отправляет межпланетные миссии, снабженные такими генераторами (последнеей был ровер Curiosity, следующим будет еще один ровер Mar 2020 rover), Проблема однако в том, что плутоний 238 производился в США и СССР до конца 80х (тут, кстати, есть интересная загадка - для чего он производился. В отчетах DoE можно найти расходы Pu238 на военное применение, да и в СССР довольно большая линия была создана явно не для развлечения пионеров), и с тех пор NASA выезжало на старых запасах, в т.ч. купленных в России остатках советского Pu238.



Однако и советское производство Pu238 в России, похоже, не восстановлено (можно понять только по косвенной информации, например из этой новости), поэтому несколько лет назад в США таки добились финансирования на перезапуск своего производства. Оно включает в себя подготовку таблеток из смеси оксида нептуния 237 и алюминия, загрузку их в алюминиевое облучательное устройство, облучение в реакторе HFIR в течении ~нескольких сот часов в ходе которого основная масса Np237 распадется, но часть захватит нейтроны, превратится в Np238 с последующим распадом в Pu238. Имеющихся запасов Np237 хватает на получение ~80 килограмм Pu238.

После облучения таблетки проходят через аналог PUREX, т.е. экстракцию плутония органическим растворителем из кислотного раствора ОЯТ. Плутоний будет отправлен в другую лабораторию DoE - Лос-Аламос, для формирования тепловыделяющих элементов РИТЭГов. Надо отметить, что Pu238 является очень непрятным материалом для радиохимиков - большой объем тепла и излучения осмоляет органику, портит оборудование, поэтому работа с ним получается сложной и дорогой.

ORNL в своей новости показала автоматически измерительный пост для оценки геометрии пресованных таблеток нептуния (поскольку нептуний 237 радиоактивен, для снижения дозовой нагрузки персонала такое оборудование полезно). В новости есть довольно интересные подробности: сейчас ORNL производит плутоний 238 темпом 100 грамм в год, после введения этого поста будет 400 грамм в год, и есть планы по дальнейшей автоматизации процесса с увеличением производительности, видимо до 1-1,5 кг в год.

http://tnenergy.livejournal.com/102738.html

[pkl]

Новости по батарейке на Никеле-63:
Росатом показал на "Атомэкспо" макет ядерной "батарейки" для космоса

Предприятие научного дивизиона госкорпорации "Росатом" ФГУП "НИИ НПО "Луч" (Подольск, Московская область) на форуме "Атомэкспо-2017" впервые представило созданный в составе консорциума ряда российских предприятий макет компактного источника питания на основе радиоактивного изотопа никель-63.
"Мы представили на форуме макет такого источника. Это результат завершенной научно-исследовательской работы, выполненной в инициативном порядке. В дальнейшем планируется оптимизировать эксплуатационные характеристики", — отметил в беседе с журналистами участник проекта, заместитель начальника лаборатории "Луча" Александр Павкин.
"В данном случае мы получили мощность источника порядка одного микроватта — она уже достаточна для обеспечения, например, работы кардиостимулятора", — сказал Павкин.

Разработка выполнена совместно "Лучом" и Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ТИСНУМ, Троицк).
Никеля-63 в природе не существует, поэтому его получают путем облучения нейтронами природного изотопа никель-62 в ядерном реакторе с дальнейшей радиохимической переработкой и разделением на газовых центрифугах.
По словам Павкина, в основе работы представленного источника используется никель 20%-обогащения по никелю-63, но если использовать никель большего обогащения, то можно повысить мощность, одновременно уменьшив размеры устройства.
Специалист подчеркнул безопасность такого источника питания. "Никель-63 — это так называемый "мягкий" бета-излучатель. В данном случае нет нейтронного, ни гамма-излучения. А электроны бета-излучения полностью поглощаются преобразователем, поэтому, скажем, в случае применения источника для работы кардиостимулятора они даже не будут достигать поверхности кожи", — сказал Павкин.

[instml]

Москва. 30 октября. INTERFAX.RU - Госкорпорация "Роскосмос" заказала разработку компактного источника бесперебойного питания на основе изотопа трития, который планируется использовать в микроэлектронике российских космических аппаратов.

Согласно информации, размещенной на сайте госзакупок, исполнитель должен разработать технологию изготовления малогабаритных "автономных бета-вольтаических источников бесперебойного электроснабжения милливаттного диапазона для автономных микроэлектромеханических и микроэлектронных систем космических аппаратов на основе изотопа трития и полупроводниковых преобразователей".

"Батарейка" должна быть создана к концу ноября 2019 года, при этом срок ее работы должен составлять не менее 15 лет. Благодаря этому конкурсу в "Роскосмосе" рассчитывают заменить импортные аналоги.

http://m.interfax.ru/585300

[Chilik]

^^
импортозамещение - это вот про них?

[октоген]

В принципе тритиевый источник может иметь высокий КПД. Вплоть до 30%. И трития в молях нужно будет в разы меньше чем изотопов для устройств на термоэлементах или эмиссии.

[pkl]

238Pu в США - отчёт GAO

[Чебурашка]

УРА!!!!! Плутония намайнили. 
На всех хватит. Налетайте

[Василий Ратников]

Чебурашка пишет:
УРА!!!!! Плутония намайнили.
На всех хватит. Налетайте

быстро, я не следил
но вроде как в 202х только обещали что наработают.

[pkl]

Ещё один микрореактор, который может подойти для космоса:
http://www.atominfo.ru/newsz03/a0004.htm

[Просто Василий]

Ещё один микрореактор, который может подойти для космоса:
http://www.atominfo.ru/newsz03/a0004.htm

Kilopower проще, долговечнее, единственное на особо длительные миссии типа Вояджера вместо Стирлинга лучше Термоэлектрику использовать и ВОУ.

[pkl]

Да, но чудо мощнее, причём, видимо, его мощность можно и нарастить при необходимости.

[Nitro]

Andrey пишет:

Alex GU пишет:
Не были а есть . Экибастус - центр . На постоянном токе разряд не коронит. Он тлеет (что в 100-о раз меньше)

ЛЭП Экибастуз - центр не достроили.
Стройка умерла с распадом СССР.

Но я придумал лучше. Однопроводные ЛЭП сверхдальние малой и средней мощности. Кому надо, обращайтесь ...

Однопроводные сверхдальние ЛЭП уже давно есть, но они совсем для другого предназначены