Можно ли остановить расплавление ядерного реактора с помощью расплавленного свинца?

Если свинец может поглощать или блокировать излучение, можно ли закачивать расплавленный свинец в плавящуюся активную зону реактора, чтобы она в конечном итоге остыла и удержала радиацию?

Есть ли что-то, что можно сбросить в активную зону, что одновременно остановит реакцию (чрезвычайно быстро) и не соединится с радиоактивным материалом и не испарится в атмосферу, вызывая радиоактивное облако?

Может ли свинец остановить нейтроны?
Нейтроны экранированы стенами из воскового кирпича, традиционно сегодня можно было бы использовать полиэтилен, может быть.
Является ли свинец подходящим веществом или нет, это интересный вопрос, но я отмечаю, что любое решение, требующее насосов, которые, безусловно, могут выйти из строя, является рискованным. Разумно предположить, что какая-либо катастрофа, вызвавшая аварию, в первую очередь также повредила любую сложную систему для смягчения проблемы.

Ответы (12)

Это гарантировало бы крах.

Они пытаются получить тепло из активной зоны, потому что, хотя цепная реакция деления была подавлена, различные нестабильные дочерние продукты деления продолжают распадаться. Добавление горячего свинца добавит тепла системе, но не остановит это поведение. Полная катастрофа.

--

Если активная зона все же ошлакуется, она, вероятно, закончится горячей (термодинамически и радиологически) кучей на дне первичной защитной оболочки. Предположительно, вы оставляете его там, чтобы немного остыть, они заливают много бетона и вывешивают знаки «Не подходить».

Нет необходимости использовать что-то вроде дорогого свинца, так как вы просто хотите накопить достаточную массу, чтобы подавить первичный поток. Грязь подойдет, но из-за бетона глупцам будет трудно копаться в куче.

Было бы полезно добавить в смесь немного бора, иначе нейтроны проникнут повсюду. Подлые маленькие ублюдки, что они.

Да, это гарантировало бы плавление, но вопрос в том, может ли расплав содержаться под несколькими тоннами свинца и, таким образом, не быть опасным. Свинец также является хорошим проводником тепла и поглотителем излучения.
Я не понимаю, что «это гарантирует расплавление»: были построены реакторы со свинцовым охлаждением ( en.wikipedia.org/wiki/Lead-cooled_fast_reactor ). Но ясно, что вода теперь лучше по разным причинам.
свинец препятствует только ионизирующему излучению. Не поглощает нейтроны. Таким образом, деление будет продолжаться, следовательно, будет продолжаться выделение тепла, которое необходимо отводить, чтобы предотвратить расплавление. Кстати, текущие реакторы четвертого поколения (в стадии исследования) планируют использовать расплавленную смесь свинца и висмута в качестве теплоносителя.

Хм, посмотрим. Температура плавления свинца довольно низкая, 327,46 ° C, и он является хорошим поглотителем радиоактивности.

Я думаю, что проблема с реакторами не в нагреве как таковом, а в том, что топливные стержни подвергаются воздействию воздуха без охлаждения из-за того, что выходящий пар не пополняется охлаждающей водой. Оставшийся пар и т.п. могут взорвать толстый контейнер, и радиоактивный материал рассеется на некоторое расстояние, в то время как топливные стержни расплавятся. Я ожидаю, что конструкция такова, что даже в расплаве топливные стержни и расплавленные регулирующие стержни будут подкритическими.

Проблема с этим предложением заключается в том, что когда у них возникают проблемы с заливкой холодной морской воды, как они вообще смогут заливать горячий жидкий свинец? Дело не в том, что реактор — это котел, крышка которого может оторваться!

Лучшим вопросом/предложением было бы, поскольку свинец имеет такую ​​низкую температуру плавления, а рабочая температура реактора с кипящей водой составляет 250°C, почему бы им не установить своего рода оболочку для пассивного использования в таких чрезвычайных ситуациях: внутреннюю слой чего-то, что может расплавиться при температуре выше 500 градусов, а затем плавится свинец и вытекает из системы до того, как обнажаются топливные стержни, покрывая их. Ответ аналогичен тому, почему не заливали все реакторы морской водой с первой минуты: экономика, пытаясь сохранить реакторы для производства потом.

Я, конечно, согласен с тем, что они не могут добавить свинец в уже построенный реактор, если только они не смогут подключиться к существующим линиям подпитки морской водой, а компоненты этого трубопровода вряд ли выдержат тепло. Но я думал о чем-то в том же духе, что и вы предложили... Свинец имеет низкую температуру плавления и хорошую способность останавливать радиацию. Можно ли ввести свинцовую суспензию или использовать воду для подачи свинцовых камешков в керн? Кажется, что свинец на самом деле будет отбирать тепло ОТ ядра, когда он плавится.
@JeffG, если вы прочитаете ответ @Georg, вы увидите, что как только температура повысится так, как в это время, свинец станет бесполезным, потому что он больше не будет жидким, как вода. свинцовый пар, который не является хорошим выхлопом для окружающей среды. Инженер-ядерщик должен был бы ответить, можно ли использовать его в качестве системы предосторожности, прежде чем температура улетучится. Но, как и во всех отраслевых проектах, есть анализ затрат и выгод, и тот факт, что свинец полностью разрушит реактор, будет против его использования. Затраты исчисляются миллиардами долларов.
С другой стороны, закачка тонн паров свинца в окружающую среду означает, что людям не придется беспокоиться о воздействии на здоровье любого радионуклида.

Гамма-лучи вообще не беспокоят, просто держитесь на расстоянии 1000 м от реактора, и оттуда гамма-лучи не дойдут до вас. Так что нет причин блокировать гамма-лучи. (Другие виды излучения не могут распространяться по воздуху даже на 100 м).

Проблема заключается в выбросе радиоактивных частиц и частиц, которые разлетаются и попадают куда-то в тело человека. Поэтому единственное, что мы можем сейчас сделать, это попытаться полностью изолировать реактор от окружающей среды с помощью бетона.

+1 в любом случае для гамма-лучей против радиоактивных частиц, даже если я не полностью согласен с «единственным, что мы можем сделать сейчас». Причина, по которой они пытаются охладить активную зону, состоит в том, чтобы предотвратить взрыв конфайнмента, а строительство бетонной конструкции вокруг реакторов кажется даже более сложным, чем их охлаждение...

Одна из проблем заключается в том, что свинец не поглощает нейтроны, а отражает их. Это использовалось для уменьшения критического размера , т.е. для облегчения ядерной реакции путем отправки нейтрона обратно в делящийся материал. И действительно, первая смертельная авария с возникновением критичности была вызвана подобным дефлектором нейтронов. Это не то, что кому-то нужно в ядерном реакторе.

Вода намного лучше и в настоящее время используется на электростанции Фукусима, потому что:

Свинец, морская вода или что-либо с низкой температурой кипения при низком давлении были бы пустой тратой времени в реальной ситуации расплавления активной зоны ядерного реактора. Возможно, в реактор можно было закачать песок. Есть надежда, что песок, вероятно, расплавившийся из-за высоких температур вокруг бассейна с расплавленными стержнями реактора, сможет разбавить бассейн настолько, что в конце концов ядерная реакция будет остановлена. Определенно похоже, что ядерное сообщество не полностью продумало наихудший ядерный сценарий; иначе у нас не было бы этого обсуждения. Что за беспорядок, а?

Релевантной температурой является не точка кипения, а теплоемкость парообразования, которая высока для воды. При кипении 1 кг воды из реактора уходит 2 МДж тепла. Вот почему японские власти пытаются получить как можно больше воды для реактора Фукусима. Это не бесполезно. Просто пока не успели налить достаточно воды.

Вопрос сводится к тому, можно ли эту вещь закопать. Да, и это должно произойти, и чем раньше, тем лучше. Комплекс из 4-х реакторов - это то, что в военных называют кластерным х**ном --- полная потеря и катастрофа. Горбачев на волне чернобыльской аварии приказал военным доставить вертолеты и военнослужащих, умерших от лучевой болезни, к реактору и закопать это дело в замедляющих нейтроны солях бора, песке и бетоне. Нынешняя ситуация — это замедленная чернобыльская ситуация, и «чернобыльский вариант» кажется лучшим способом остановить эту разворачивающуюся катастрофу.

Расплавленный свинец, конечно, не очень хорошая идея. Радионуклиды растворятся в жидком свинце, и горячий жидкий свинец станет источником пожаров. Заливка расплавленного свинца усугубила бы ситуацию.

Теплота парообразования — это не температура, а способность удерживать теплоту (единицы которой — британские тепловые единицы/фунт или что-то подобное), которая находится при температуре кипения (испарения) вещества. Да, у воды действительно одна из самых высоких теплот парообразования среди всех веществ, реакторы Фукусимы еще не расплавились, поэтому имеет смысл прямо сейчас налить на них много воды, чтобы охладить их и избежать разгона. расплавление Мое предложение касается гипотетической ситуации, в которой, скажем, в реактор было залито недостаточно воды, могло быть отведено недостаточно тепла, а активная зона фактически расплавилась в лужу расплавленной жидкой радиоактивной гадости. (молитесь, чтобы этого не произошло на самом деле). Моя мысль заключалась в том, чтобы взять что-то вроде жидкого кремнезема (песка), который мог бы разбавить такую ​​жидкую массу, чтобы остановить выделение тепла и ядерные реакции. Вода не могла этого сделать. Как только расплавленная гадость разбавляется и перестает выделять столько тепла и радиоактивности, ее следует засыпать песком и цементом. Что меня также интересует, так это то, что кто-нибудь в ядерном сообществе действительно продумал наихудший сценарий до сих пор, и какие реальные планы существуют, чтобы справиться с полным безудержным расплавлением?

Система защитной оболочки GE Mark V, используемая на Фукусиме, имеет конструктивную основу, которая требует, чтобы бетонная защитная оболочка выдерживала полное расплавление. Это типично для реакторов в США. В сосуде имеется много пробоин, и некоторые из них могут иметь течь, но это не обязательно означает, что сосуд был поврежден.

Реакторы с галечным слоем могут быть полностью остановлены и не расплавятся. Следующие реакторы в США также смогут потерять весь поток теплоносителя и не расплавиться.

Проблема, которую, кажется, упускают из виду, — это атомная масса свинца. Свинец хоть и тяжелее всех нерадиоактивных элементов, но легче всех радиоактивных элементов. Результатом введения расплавленного свинца в расплавленную активную зону будет слой расплавленного свинца, плавающий поверх расплавленного топлива.

Кроме того, в зависимости от структурной целостности сосуда высокого давления и количества добавляемого свинца дополнительный вес может привести к разрыву сосуда.

Молекулярная масса плотность или смешиваемость.
Кроме того, тритий определенно легче свинца. (Элементы не радиоактивны, изотопы радиоактивны).

Сдерживание расплавления: похоже, что вариант будет заключаться в том, чтобы бор смешивали с влажным влажным цементом, перекачиваемым через длинную гибкую трубу с промывкой водой, чтобы он оставался в движении, и заменяемым насосом и вдали от расплавления, вдали от воздействия. Забудьте о восстановлении (сдерживании). Сложите его высоко и плотно сверху. Копайте глубже и делайте то же самое. Похорони это.

Пальцы можно окунуть в расплавленный свинец при температуре 500 градусов по Цельсию и выше без малейших повреждений. Кроме того, расплавленный свинец содержит взрывы урана. После заливки расплавленного свинца используйте обычные линзы [b очень большие], чтобы сконцентрироваться на реакторах, которые будут посылать нейтрино, которые, в свою очередь, уничтожат весь уран и превратят его в своего рода безвредный сплав, который будет оставаться расплавленным из-за солнечного тепла.

Нет. расплавление урана утонет в свинце из-за более высокой плотности урана. в этом вся проблема. на самом деле ничто не может остановить это, когда оно начинается. единственное, что в этот момент — это рассеивание топлива для снижения плотности тепловых нейтронов, вызывающих нагрев. это произойдет, когда достаточное количество породы внизу смешается с ураном. если есть достаточная свинцовая база, вы можете остановить это. это будет расплавлено, как только эта проблема начнется.