уран

Постов: 11 Рейтинг: 26800
1019

Работа на атомной станции

Развернуть
Решил порадовать вас своими фотографиями.
Работаю на стареньком, но надёжном уран-графитовом реакторе РБМК-1000, напомню.
Работа на атомной станции
Это - полноразмерный макет тепловыделяющей сборки (ТВС) РБМК-1000.
Собственно, точь-в-точь такая штука и загружается внутрь реактора, только, в отличие от той, что изображена на фото, в реальном топливе в маленьких трубках внутри находятся таблетки из диоксида урана.
Фотография сделана на производстве у одной из контор, которые разрабатывают и выпускают высокотехнологичное оборудование для контроля состояния активных зон реакторов РБМК-1000. Собственно, для обкатки оборудования и сделан этот макет ТВС.
Внизу на фото виден бассейн - там проверяется оборудование для контроля активных зон и элементов конструкции других реакторов, водо-водяных, типа ВВЭР-1000.
Работа на атомной станции
А это графитовый блок реактора РБМК-1000 из музея нашей атомной станции.
Высотой он 60 см, а шириной и длиной - 25 сантиметров. Из таких вот кирпичиков и набрана активная зона реактора. Выступ, который видно на фото, стыкуется со впадиной с другой стороны блока, и получается надежное замковое соединение. А, и да, в реакторе эти блоки, разумеется, стоят вертикально.
Активная зона РБМК-1000 огромна - 12 метров в диаметре, и 7 метров высотой.
Работа на атомной станции
Вот, для примера, двухэтажный дом площадью примерно в 200 квадратных метров. Такой вполне себе поместится в активной зоне РБМК-1000.
Работа на атомной станции
Станционные машины радиационной разведки.
Большую часть времени они особо ничего не делают, но всегда наготове в случае чрезвычайной ситуации выехать, куда надо, и с очень хорошим качеством замерить радиационную обстановку, а также сразу передать данные в кризисный центр Росатома, который 24/7 готов оказать помощь любому из своих предприятий.
В городке, где я живу, кроме атомной станции есть еще много предприятий, работающих с радиоактивными, и даже ядерными материалами, так что быть наготове - не лишнее в наших краях.
Работа на атомной станции
Ну, и напоследок - в те редкие дни, когда к нам приходит лето - можно приехать на пляж и ощутить себя практически как на курорте - песчаные пляжи, море, солнце, крики чаек и солёный воздух к вашим услугам :)
8054

Топим урановый лом в ртути.

Развернуть
В далёком 2005 году на башорге был "мем" про то, стоит ли топить урановый лом в ртути.

ya_frosia: Связка ломов, как правило, тонет.
alexei: ya_frosia: Но в ртути прекрасно плавает.
zoogenic: alexei: Но если ломы урановые, то и во ртути тонут.
alexei: zoogenic: сам топи урановые ломы в ртути.

Тут короче наши учёные это.... утопили урановый лом в ртути.
Смотрим без смс и регистрации)))
2392

Когда Симпсоны угадывают твои мысли

Развернуть
Суть истории:
Сейчас я на последнем курсе магистратуры, кафедра ядерной физики.
Наш одногруппник в свои 24 выглядит на лет 40(лысеет и с бородой). Из-за этого мы часто над ним подшучиваем на тему, чем он занимается в институте ядерных иследований.
Прошлый вторник, после пары:
- Миша, тебя твой науч что-ли уран заставляет лопатой в реактор забрасывать? =)
- Нет, они там занимаются обогащением урана вручную. Им подвозят камаз отработанного урана и он перебирает - 235, 238, 235, 238, 238 и тд. и тп.
М: - Парни хватит шутить!! Идите вы в баню!
Каким было мое удивление, когда я увидел вот-это в последней серии Симпсонов
Когда Симпсоны угадывают твои мысли GIF
P.S Миша уже уведомлен =)
3868

Весёлая задача по физике

Развернуть
Весёлая задача по физике
588

ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!

Развернуть
ПРИВЕТ ПИКАБУШНИКИ)))

Давно я не выкладывал каких нибудь светящихся штук... Кстати, ребята, помните пост про уран? А вы знали что светящиеся камушки можно просто найти, например на заброшенных рудниках и некоторых отвалах? Ну это я так к слову))

Сегодня я хочу показать вам нитрат и ацетат оксиУРАНА
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
Многие из вас спросят, про опасность урана и его минералов... Чтож специально для пикабушников я подготовил ролик с объяснением на доступном языке, об опасности урана)
Все же уран обладает интересным свойством светиться в ультрафиолете и это очень красиво выглядит
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
Вот это нитрат оксиурана - он светится очень ярко!
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
А вот это ацетат оксиурана - он светится менее ярко

ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
Уран - 238, это альфа излучатель. А как мы помним из школы - альфа лучи легко экранируются даже стеклом. Поэтому уровень гамма радиации не велик.
ВСЕ ОБ УРАНЕ! СВЕТЯЩИЕСЯ КАМНИ - ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ УРАНА!
Мой хороший приятель Игорь собрал специальную камеру, в которой можно понаблюдать за треками излучений, то есть УВИДЕТЬ РАДИАЦИЮ ГЛАЗАМИ :)

Вот так выглядит поведение радиоактивного газа РАДОНА! 
И парочку других изотопов для развития) Все же красивое это явление - РАДИОАКТИВНОСТЬ!
Ну чтож друзья, надеюсь моя короткая статья была вам интересна) удачи)
1923

Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.

Развернуть
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
В наше время электроэнергию умеют добывать множеством разных способов. Из воды (гидро, приливные электростанции), из воздуха, из солнечного света, из природных ископаемых (газ, уголь) и даже из ядер делящегося вещества.
ТЭС, работающие на угле, потребляют невероятное количество топлива в сутки - это десятки тысяч тонн угля в сутки для мощных станций. Этот уголь надо ежедневно добыть, погрузить в вагоны, перевезти к станции и выгрузить там. С газом попроще - его добыча и транспортировка к электростанции выглядит проще, да и современные парогазовые турбоустановки работают очень эффективно.
Если же говорить про атомные электростанции, то их серьезное отличие в том, что единица ядерного топлива (твэл) способна выделять огромное количество энергии (тепла) долгое время. Про ядерное топливо мы сегодня и поговорим.

Добывают уран двумя основными способами:
1) Прямая добыча в карьерах или шахтах, если позволяет глубина залегания урана. С этим методом, надеюсь, всё понятно.
2) Подземное выщелачивание. Это когда на том месте, где найден уран, бурятся скважины, в них закачивается слабый раствор серной кислоты, а уже раствор взаимодействует с ураном, соединяясь с ним. Затем получившаяся смесь откачивается наверх, на поверхность, и из неё химическими методами выделяется уран.
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Представим, будто мы уже добыли на руднике уран и подготовили его для дальнейших преобразований. На фото ниже - так называемый "желтый кек", U3O8. В бочке для дальнейшей перевозки.
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Всё бы хорошо, и этот уран в теории можно было бы сразу использовать для производства топлива для АЭС, но увы нам. Природа, как всегда, подкинула нам работы. Дело в том что природный уран состоит из смеси трех изотопов. Это U238 (99.2745%), U235 (0.72%) и U234(0.0055%). Нас интересует здесь лишь U235 - так как он отлично делится тепловыми нейтронами в реакторе, именно он позволяет нам пользоваться всеми благами цепной реакции деления. К сожалению, его природной концентрации не хватит для стабильной и долгой работы современного реактора АЭС. Хотя, насколько я знаю, аппарат РБМК спроектирован так, что запуститься на топливе из природного урана сможет, но вот стабильность, долговременность и безопасность работы на таком топливе совершенно не гарантируется.

Уран нам надо обогатить. То есть повысить концентрацию U235 от природной до той, которая используется в реакторе.
Для примера, реактор РБМК работает на уране обогащения 2.8%, ВВЭР-1000 - обогащение от 1.6 до 5.0%. Судовые и корабельные ядерные энергетические установки кушают топливо с обогащением до 20%. А некоторые исследовательские реакторы работают на топливе аж с 90% обогащением (пример - ИРТ-Т в Томске).

В России обогащение урана проводится на газовых центрифугах. Т.е. тот желтый порошок, что был на фото ранее, превращают в газ, гексафторид урана UF6. Затем этот газ поступает на целый каскад центрифуг. На выходе из каждой центрифуги, из-за разности веса ядер U235 и U238, мы получаем гексафторид урана с чуть повышенным содержанием U235. Процесс повторяется многократно и в итоге мы получаем гексафторид урана с нужным нам обогащением. На фото ниже как раз можно увидеть масштаб каскада центрифуг - их очень много и простираются они в далекие дали.
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Затем газ UF6 превращают обратно в UO2, в виде порошка. Химия, всё-таки, очень полезная наука и позволяет нам творить такие чудеса.
Однако этот порошок в реактор так просто не засыпать. Вернее, засыпать-то можно, но ничего хорошего из этого не выйдет. Его (порошок) надо привести к такому виду, чтобы мы могли надолго, на годы, опустить его в реактор. При этом само горючее не должно контактировать с теплоносителем и выходить за пределы активной зоны. И еще ко всему этому топливо должно выдерживать очень и очень суровые давления и температуры, которые возникнут в нём при работе внутри реактора.

Забыл, кстати, сказать что порошок тоже не абы какой - он должен быть определенных размеров, чтобы при спрессовывании и спекании не образовывалось ненужных пустот и трещин. Сначала из порошка делают таблетки, путем спрессовывания и долгого выпекания (технология действительно непростая, если её нарушить - топливные таблетки не будут годны к использованию). Вариации таблеток покажу на фото ниже.
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Отверстия и выемки на таблетках нужны для компенсации теплового расширения и радиационных формоизменений. В реакторе со временем таблетки пухнут, выгибаются, изменяют размеры, и если ничего не предусмотреть - могут разрушиться, а это плохо.

Готовые таблетки затем упаковывают в металлические трубки (из стали, циркония и его сплавов и других металлов). Трубки закрывают с обоих концов и герметизируют. Готовая трубка с топливом называется твэл - тепловыделяющий элемент.
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Для разных реакторов требуются твэлы разной конструкции и обогащения. Твэл РБМК, например, длиной 3.5 метра. Твэлы, кстати, бывают не только стержневые. как на фото. Они бывают пластинчатые, кольцевые, море различных видов и модификаций.

Твэлы затем объединяют в тепловыделяющие сборки - ТВС. ТВС реактора РБМК состоит из 18 твэлов и выглядит примерно вот так:
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
ТВС реактора ВВЭР выглядит вот так:
Ядерное топливо. Что это, как это, куда это и почему.
Как видно, ТВС реактора ВВЭР состоит из гораздо большего количества твэлов, чем у РБМК.

Готовое специзделие (ТВС) затем с соблюдением мер предосторожности доставляется на АЭС. Зачем предосторожности? Ядерное горючее, хоть пока и нерадиоактивно, очень ценное, дорогое, и при очень неаккуратном обращении способно вызвать много проблем. Затем проводится финальный контроль состояния ТВС и - загрузка в реактор. Всё, уран прошел долгий путь от руды под землей к высокотехнологичному устройству внутри ядерного реактора. Теперь у него другая судьба - несколько лет тужиться внутри реактора и выделять драгоценное тепло, которое у него будет забирать вода (или любой другой теплоноситель).

Когда пишу, каждый раз понимаю что нюансов и просто информации - очень много. Но самые основы описал и даже, надеюсь, правильно. Ваши вопросы и замечания всегда приветствуются.
Все фотографии взяты из интернета, авторам, если узнают своё творение, огромное спасибо.
1823

Как я на урановом руднике практику проходил

Развернуть
2012 год, если не ошибаюсь.
Как я на урановом руднике практику проходил
1020

Примета

Развернуть
Примета
2169

"Нашел у бабушки в антресолях, набор посуды 1911 г, сделанный из уранового стекла"

Развернуть
При воздействии УФ-света - светится зеленым.
1579

Моделирование цепной реакции при взрыве радиоактивного вещества.

Развернуть
Делал в простеньком 2D симуляторе физики. За теоретическую основу взято описание в Wiki.
Моделирование цепной реакции при взрыве радиоактивного вещества. GIF
2365

Взаимодействие

Развернуть
Взаимодействие