Atomová energie, jaderné elektrárny

[kenavf]

Nebolo náhodou spomínané že pri tých pokusoch predchádzajúca smena vypla/deaktivovala niektoré čerpadlá neštandartným spôsobom(čerpadlá nepracovali ale signalizácia ukazovala že pracujú), pretože inak sa pokus nedal urobiť, ale následujúcej smene o tom nepovedala a tá bola v domnení že čerpadlá fungujú.

[Alchymista]

Jak může narůst během pár chvil neutronový tok tak rychle?

A v jadrovej bombe?
Ale inak: Keď sa nahromadí 135I a 135Xe, tak máš niekoľko mechanizmov, ktoré bežia súčasne:
135Te -> 135I s polčasom okolo 20 sekúnd, 135Te je pritom produkt štiepenia uránu.
135I -> 135Xe s polčasom 6,5hod
135Xe -> 135Cs s polčasom 9,14hod
135Xe + n -> 136Xe
Druhý a posledný mechanizmus sú práve tie, ktoré vedú do pruseru - dá sa totiž len odhadnúť, koľko 135I a 135Xe sa okamžite nachádza v reaktore. A to len na základe histórie predošlého výkonu. Pri malom výkone a teda nízkom neutronovom toku sa tvorba 135Xe a jeho odburavanie záchytmi neutronov výrazne podieľa na formovaní celkového neutronového toku v reaktore PO znížení výkonu a jeho zmenách v čase. Aj pri vyššom výkone sa tvori 135I (zo 135Te, štiepneho produktu) a premieňal na 135Xe - len vo veľkom neutronovom toku sa 135Xe neudržal dlho - rýchlo si zachytil neutron a "zmizol", obvykle krátko po vzniku, takže nemal šancu sa "nahromadiť" a vplyv na neutornový tok síce bol, ale tvoril len malú časť celkových vplyvov.
Pri prechode na malý výkon sa neutronový tok zníži regulačnými tyčami. Lenže v skutočnosti bežia DVA procesy - zachytávanie neutrónov regulačnými tyčami a zachytávanie neutronov do 135Xe, ktorý vzniká zo 135I - a množstvo 135I závisí na predošle prevádzke! Takže v určitom momente je nejaký malý výkon pri nejakej polohe tyčí - ako beží čas, 135Xe sa tvorí v stále menšom množstve a teda neutronový tok v reaktore a výkon reaktoru rastie - regulačné tyče treba zasúvať.
Ale! Ak sa to preženie (a netreba veľa), neutronový tok poklesne pod kritickú hranicu a reaktor začne zastávať, pretože 135Xe "vyžiera" dostupné neutrony účinnejšie ako regulačné tyče.
A tu je ten problém - aby sa obnovil neutronový tok, regulačné tyče sa musia vytiahnuť - a to oveľa viac, ako je primerané požadovanému zvýšeniu výkonu, musia totiž prevážiť vplyv momentálne oveľa účinnejšieho 135Xe. Lenže 135Xe je v reaktore v skutočnosti veľmi málo, len pár miligramov!!! Takže v intenzívnejšom neutronovom toku si pochytá svojich "pár neutronov" a "zmizne". A neznalá obsluha má odrazu reaktor s vytiahnutými tyčami, v ktorom sa rozvíja takmer nebrzdená reťazová reakcia... Priebeh je skutočne veľmi rýchly - neutrony majú rýchlosť pod 30km/s a uvádza sa, že na zmenu výkonu v reaktore potrebujú 8-10x prebehnúť aktívnou zónou - tá má tak 3 metre :arrow: takže výkon teoreticky vystrelí na maximum za tisícinu či stotinu sekundy. Samozrejme xenon nezmizne okamžite, bude to prebiehať po nejakej krivke, takže ten nábeh výkonu bude pomalší, kľudne aj niekoľko tisíc krát - ale stále to je v jednotkách sekúnd.

[woxia]

Alchy, díky moc za obsáhlé připomínky.

Co jsem si ale našla, tak ta rychlost přeměny nemůže být tak obrovská, protože i kdyby vytáhli všechny tyče (a všechny vytažené nebyly), tak ten reaktor nemůže během pár - dobrá dejme desítek sekund - zvýšit výkon tisícinásobně. to prostě bez externího zdroje neutronů není možné, také byl reaktor už zastruskován, takže kde chceš brát tak rychle ty neutrony?
To by se choval jako jaderná puma.

Prostě když se dostali s výkonem reaktoru na nulu, tak jak ho mohli hned spustit? Vždyť se tam vytvořila jódová jáma a na její překonání potřebuješ hodiny.
Ale stejně pořád ten nárůst výkonu nemůže být kvadratický během pár sekund.

Ano, a přesto se to v Černobylu nějakým záhadným způsobem povedlo. A povedlo se jim tam vytvořit atomové bomby, protože jinak nebylo nic jiného, co by dokázalo roztavit dvoumetrové dno reaktoru a zároveň odhodit 1.200 tunové víko (tj. buď jedno, nebo druhé, zároveň to nejde, pokud se má jednat o parní výbuch).
Toto je nový materiál převracející to, co se o průběhu dějů v reaktoru zatím napsalo.
https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10. ... ccess=true

Kromě toho Tvou rychlou přeměnu Xenonu záchytem neutronu nemohu přijmout z úplně jednoduchého důvodu. Kdyby došlo k tomu co říkáš, tak by se v podstatě žádný takový xenon už nevyskytoval, Ale měření prokázalo že oba druhy Xenonu jsou v rovnováze. A podívej se na čas jejich rozpadu.

[jura-p]

Výbuch to nebyl jaderný. Byl to výbuch způsobený přehřátím v trubkách, které jsou v uhlíkovém prostředí moderátoru a proudí jimi chladící voda kolem palivových tyčí, které jsou uvnitř těch trubek. A protože se nechladilo, tak v trubkách rostla teplota, pak nějaká praskla a žhavá voda a tavenina z tyčí foukla do uhlíku. Kyslík s té přežhavené páry reagoval s uhlíkem uvolňoval se vodík atd. Výbuch byl fyzikálně chemický a vynesl navíc spoustu toho, co se odehrávalo v reaktoru a hodně z jeho náplně, s celým kokteilem ven do prostředí. Další byl výbuch vodíku, jakmile povolila těsnost reaktoru.

[kenavf]

Podobne vybuchoval vodík aj vo Fukušime!

[woxia]

Chlapi, proboha - co je to žhavá voda? Jaká teplota je nutná na to, aby se roztavila trubka z legované oceli?
Jaká teplota je nutná na to, aby se roztavily dva metry nerezu?

"Prvotní příčinou havárie se zdá být krajně málopravděpodobný stav narušení pořádku a řežimu provozu, který dopustila obsluha energobloku. Do katastrofických rozměrů se havárie rozšířila díky tomu, že operativní personál přivedl reaktor do předpisy zakázaného stavu, ve kterém se podstatně projevily vlivy pozitivního efektu reaktivity na růstu výkonu."
(Z informace o havárii na ČAES a jejích následcích, vydala MAGATE, srpen 1986)

"Inkriminované chyby personálu nejsou příčinou havárie ani nemají vztah k jejímu rozvinutí a rozsahu následků... Projekt i technologický předpis připouští režimy práce podobné tomu, který byl na 4. bloku ČAES 26. dubna 1986. Tyto režimy mohly vznikat bez zásahu obsluhy."
(Z výsledků Naučno - technické komise Gospromatomnadzora SSSR, únor 1990)

"Do dneška neexistuje plně zdůvodněný scénář havárie na ČAES, který by neobsahoval věci,které si protiřečí"
(Z monografie "Objekt ". Skupina autorů pod redakcí čl. korr. NAN Ukrajiny, dokt. techn. nauk A. Ključnikova, 1997)

Více zde: https://jaderneinfo.webnode.cz/news/s-o ... rjuchanov/

Něco v Černobylské havárii je podivné a některé věci vylézají až po letech na povrch. Analyzujte je a používejte zdravý rozum.
Třeba to, že ač bylo jádro reaktoru obnaženo, už k výbuchu vodíku nedošlo, ani když do něj lili vodu hasiči.

Viděl jsem v pražském, modřanském cukrovaru explodovat osm vysokotlakých parních kotlů, každý z nich měl průměr 3 m x 8 m délky a byly konstruovány na provozní tlak 30 atm. Když z kotelny utíkala havarijní četa, tak křičela 60 atm a pořád stoupá. Když přišla exploze, vyvalila se oblaka páry, trochu to zadunělo a spadla zadní, cihlová, chatrná a vždy promáčená stěna objektu, včetně dřevěného stropu. Toť vše. To jen pro představu parní exploze.
http://www.klubpraha7.cz/?p=1836

[jura-p]

To zahřívání až k poklesu pevnosti jakékoli oceli je sice způsobené radioaktivním rozpadem, ale nejde o jaderný výbuch. Když se ucpe trubka zahřátím vody, která se změní na čím dál víc přehřátou páru, ve které je palivo a voda neproudí, tak je tam ta pára, hodně přehřátá pára pod hodně velkým tlakem a ani legovaná trubka mu neodolá. Ta pára zvýší neutronový tok, nemoderuje jako tekutá voda. Začíná se natavovat jak palivový článek, tak trubka sama. Je to v prostředí hodně horkého uhlíku. A až se to protaví do toho uhlíku, tak je to něco zcela jiného, než když bouchne kotel na uhlí. Fakt tam vzniká vodík redukcí vodních par v rozžhaveném uhlíku. A když tlak všech těch par roztrhne reaktor, tak ten vodik za přístupu vzduchu vybuchne. Po tom výbuchu už hoří uhlík od vnikajícího vzduchu normálně.
Uhlík z reaktoru tam hořel ještě dlouho potom. To tam pak hasili ti vojáci zasypáním. Vodu tam do té díry nelili. Nosili tam pytle něčeho a shazovali to taky z vrtulníků. Už si nepamatuju, co to tam házeli, ale říkali to a dalo by se to najít.
Na rozdíl od uhelného kotle ta teplota roste a roste a roste. To uhlí nedokáže. Ale furt to není jaderná exploze. I když tam jaderný rozpad a přeměna probíhá. I ten zbytek, co tam zůstal na dně a začal se protavovat, se chladí a ještě dlouho bude chladit. Tam museli odčerpat nádrže, co měli s vodou pod reaktorem a začli tam rvát kapalný dusík, aby se to neprotavovalo dál.

[syos]

Konec je správný? Co jsem se já dočetl, voda pod reaktorem byla právě ta zbytková po hašení. Žhavé magna, pokud by se dostalo 40 procent objemu do vody, byla by spuštěna řetezová reakce, 4-6 megatun. Pod reaktorem navíc podzemní řeka,, hrozila ekologická katastrofa, kopal se tunel se místností pod rektorem, kde měly být umístěna "mraznička" na dusík. Nakonec se prostor pouze vybetonoval.

[bacil]

Voda nemůže dosáhnout teploty větší než něco přes 600 stupňů (pod tlakem). Pak už je to jenom pára.

[Alchymista]

to jadrové magma sa snažili "nariediť" tým, čo zhadzovali z vrtuľníkov.
Reťazová reakcia v magme bežala pomali, a inak ako pomali ani bežať nemohla - a aj keby sa magma dostala do vody, žiadna veľká reakcia by z toho nebola - a už vôbec nie 4-6 megaton. Jednoducho preto, že voda by sa do vnútra magmy proste nedostala, odparila by sa.
Navyše - prečo asi sa musí urán na bombu obohacovať až na 90-95% a v reaktore vystačí 2-4%? alebo dokonca "prírodný"?
Na rýchlosti reakcie totiž mimoriadne záleží - u jadrových zbraní existuje pojem "fizzle", u nás sa používa pojem "vyhorenie" - situácia, keď reťazová reakcia v zbrani prebehne "nesprávnym" spôsobom. Napríklad príliš pomalý rozbeh (málo primárnych neutronov) reťazovej reakcie spôsobí, že uvoľnená tepelná energia zo štiepenia sa stihne prejaviť skôr, než prebehne štiepna reakcia v celej náloži - nálož sa rozletí vplyvom odpareného prehriateho materiálu - a výbuch má silu pár ton miesto pár desiatok kiloton... To isté spôsobí chyba v geometrii, chyba v rýchlosti vytvorenia nadkritickej masy (napríklad klasickú schému "dve pologule" je prakticky nemožné odpáliť - na zrazenie pologulí by bola potrebná rýchlosť cez 2 km/s, inak odparený materiál na styčnej rovine stihne odhodiť pologule od seba).
Navyše z jadrových zbraní je známy aj ďalší efekt - máte dve rovnaké nálože, ale pokiaľ jednu odpálite "len tak" a do druhej v momente odpálenie "vstreknete" neutrony z urýchľovača, tak z nej môžete získať až dvojnásobný výkon. Neutrony spôsobia rýchlejší rozvoj reťazovej reakcie a tým sa dosiahne vyšší výkon a dosiahne sa tiež lepšie využitie štiepneho materiálu (rozštiepi sa viac atomov).
Čiže roztavené jadrové magma z roztaveného reaktoru vybuchnúť jadrovým výbuchom nemôže - nemá ani vhodné zloženie (tavenina obsahuje príliš málo percent štiepneho materiálu a príliš veľa nečistôt), ani vhodnú geometriu (príliš vzdialenú od ideálnej gule).

bacil - kritický bod vody je 22MPa 647°C
woxia - tlak 50-100atm (5-10MPa) - to je nič... tlaková vlna je podzvuková aj v uzavretých kanáloch/potrubiach/chodách. Zaujímavé veci sa začínajú diať až pri 50-100MPa a vyššie.

ad Fukušima a vodík - vodík im tam buchol jednoducho preto, že reaktorovú halu neodvetrávali a tak dostal príležitosť sa nahromadiť

[woxia]

Alchy, ale to by ale musely selhat všechny přetlakové ventily. Všimni si, že v žádné z teorií vysvětlující černobylský "papiňák" se o nich nepíše a vůbec se s jejich existencí nepočítá.
Srovnejte s haváriemi:
1) na Three Mile Island - je to v něčem velmi podobné až do okamžiku výbuchu.
2) Hořící grafit v elektrárně Windscale - hořel čtyři dny...
3) Ginna Rock - prasklá trubka a nárůst tlaku - přetlakové ventily zafungovaly...
A pokud chvíli předtím byla vypnutá turbočerpadla, tak jak se tam vzalo najednou tolik vody, aby se mohl reaktor tak vysoce přetlakovat?
Také se dodnes neví, jak vznikl tak velký únik radiokativity 5. května.

Kromě toho, RBMK nemá kladný výkonový koeficient reaktivity ve všech režimech. Naopak CANDU myslím ano (ale ty stejně neodstavili).

[sojuz2003]

Ja som kedysi čítal verziu tak isto o vode, ale nemalo to fungovať ako tlakový hrniec. Malo sa jednať o núdzové zatopenie reaktora po roztavení regulačných tyčí . Voda mala pohltiť voľné neutróny . Podľa toho čo si pamätám ... Voda tam nebola používaná ako moderátor, iba ako havarijne riešenie. Teplota mala byť privysoká a voda sa rovno rozložila na kyslík a vodík. Vybuchla zmes čo tam vznikla. Vysoká teplota a vysoký tlak. Neviem aká rýchla mohla byť nýsledná reakcia . ?

Termický rozklad vody: 2 H. 2. O + teplo -> 2 H. 2. + 2 O. 2. • neprobíhá při teplotách běžného požáru ale významněji až při teplotách nad 1500 °C ...
https://www.hasici-vzdelavani.cz/downlo ... y-voda.pdf

[Alchymista]

Schéma reaktoru RBMK:


Systém pracoval s tlakom tuším 70atm - tlakovú odolnosť musel mať najmenej dvojnásobnú. Prečo by vôbec mali mať v systéme pretlakové ventily, prinajmenšom v blízkosti reaktoru? Však na konci parného traktu mali turbíny...
Navyše - v momente, keď bol spotrebovaný xenon, výkon reaktoru vyskočil takým spôsobom, že sa to už uchladiť nedalo, žiadnym spôsobom (možno tak na dne marianskej priekopy) - niekde som čítal, že za niekoľko málo sekúnd (menej než 30) presiahla teploty palivových kaziet 1800°C a teploty grafitového moderátora presiahli 1500°C. Preto sa tiež zdeformovali kanály a zasunúť regulačné tyče sa nepodarilo.

[syos]

to jadrové magma sa snažili "nariediť" tým, čo zhadzovali z vrtuľníkov.
Reťazová reakcia v magme bežala pomali, a inak ako pomali ani bežať nemohla - a aj keby sa magma dostala do vody, žiadna veľká reakcia by z toho nebola - a už vôbec nie 4-6 megaton.

Vycházím z pořadu https://www.youtube.com/watch?v=Qq5OTQO-lLM.
Edit: přesný čas o tématu prosakování magmatu - dlouhá pasáž
https://youtu.be/Qq5OTQO-lLM?t=1966
Viděl jsem to dávno, čísla jsem zkreslil, moje chyba - Vasil uvádí 1400 Kg směsi, grafitu uranu, vody :arrow: kritické množství :arrow: 3-5 megatun.
https://en.wikipedia.org/wiki/Vassili_Nesterenko
Ta pasáž je delší, poté tam gorbačov dáva číslo 5-10 procent, že se to mohlo stát.

[woxia]

Koukáš na zjednodušené obrázky.


Co se zde píše o ochraně proti přetlaku? A když se o tom píše, tak asi existovala, ne?
Система защиты от превышения давления в основном контуре теплоносителя предназначена для обеспечения допустимого значения давления в контуре за счет отвода пара в бассейн-барботер для его конденсации.
http://magate-1.narod.ru/1.html

Kromě toho si pozorně přečti bod 1.4 - havarijní systémy řídí automaticky počítač. A ten fungoval, ne? Nebo vlezli do reaktoru a uštípali dráty od čidel, jak se někde píše?

Tady jsou další konstrukční informace. Např. dvoumetrový beton, který byl pod reaktorem propálený (+ reaktorová nádoba) měl hustotu 3 tuny /m3, tj. těžký, stínící.
www.reactors.narod.ru/rbmk/

Všimněte si také, že každý kanál měl automatický ventil regulující přívod vody tak, aby se dosahovala požadovaná teplota.

A nepiš mi furt o to spotřebovaném Xenonu - pokud by se tak stalo, tak by ho nemohli naměřit v takovém poměru - nejen v SSSR, ale např. i ve Švédsku.

[woxia]

Line Number Cylinder Filling Up 133Xe (Bq/m3) 133mXe (Bq/m3) 133Xe/133mXe
1 April 27–29 0.608 ± 0.061 0.0156 ± 0.0037 39.1 ± 9.4
1 April 29–May 2 1.64 ± 0.14 0.0363 ± 0.0094 45.3 ± 11.7
2 April 27–30 1.52 ± 0.12 0.0350 ± 0.0085 43.3 ± 10.6
2 April 30–May 3 0.330 ± 0.035 0.00659 ± 0.00161 50.1 ± 12.2
https://www.tandfonline.com/na101/home/ ... 002_b.jpeg

[kenavf]

Je asi predpoklad že jadrovej elektrárni vyhovuje najlepšie stála práca na nominálny 100% výkon.
Ale aj tak mám otázku:
Keby sa mala "zúčastňovať" regulácie výroby energie v spolupráci s tepelnými,veternými,vodnými,fotovoltaickými,...elektrárňami a mala by pritom,v rámci predpovede počasia,dopredu znížiť svoj výkon aby zvyšok dodali tie elternatívne zdroje.
Ako rýchlo môže JE bezpečne znižovať svoj výkon a na akú hodnotu nominálu?(napríklad 5% za hodinu?Pokles na 75% nominálu?).Stretli ste sa niekedy s podobným údajom?

[Kolja]

Myslím, že změna výkonu je u JE nežádoucí. Vsázka paliva je spočítaná na nějaký cyklus, podle kterého se plánuje i údržba všech systémů. Takové náhlé změny určitě neprospívají ani zařízení. Změny teplot, tlaků udělají svoje. :dolu:
Na JE dělám a vím, že neplánované odstavení nebo snížení výkonu dělá vrásky nejen ekonomům ,ale hlavně technikům.

[woxia]

Myslím že to tady probíráme delší dobu.
Jak jsi si všiml, tak neni problém provést rychlou změnu výkonu.
Problém je v tom, že hodně záleži na tom, v jakém stavu je palivo, protože při snížení výkonu sice snížíš štěpnou reakci (nové atomy), ale pokračuje štěpná reakce a tvoří se nechtěné prvky, které Ti mohou otrávit reaktor tak, že zkrátka přestane fungovat a budeš čekat hodiny nebo až dny, aby jsi ho mohl nahodit.

Zkus si přečíst třeba toto, je to dobře popsané:
https://dspace.vutbr.cz/xmlui/bitstream ... 3%a1ce.pdf

[Alchymista]

133Xe nie je 135Xe.