Прецизионный одноступенчатый ядерный заряд мощностью до 1 Ктн. Новая надежда Америки?

Wyvern-2>> А вот медицинский реактор на америции с критической массой (если стоишь -сядь!) 19 граммов:

19 граммов - это для изотопно-чистого Am242m
при обогащении 75% нужно 28,5 г изотопа Am242m или 38 г америция всего.
при обогащении 50% нужно 57 г изотопа Am242m или 114 г америция всего.
Последнее значение близко к пределу растворимости сульфата америция в воде при температуре 4 градуса Цельсия, и ограничивает возможность применения америциевого топлива.
При этом, облучая Am241 в БН-600, можно получить америций лишь с содержанием Am242m до 20%, не выше. Значит, нужно уметь обогащать америций по тяжёлому изотопу. В реакторах на тепловых нейтронах равновесная концентрация 242m в 10 раз меньше.

Wyvern-2> Но если найдешь денег на 20 грамм америция - половину пожертвуй мне, я построю звиздалёт lol:

По существующей информации, в 1998 году стоимость 1 грамма америция-241 составляло 728 долл. США

 

1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241. Т.е. около полутора миллиона баксов за 20 грамм ам-242м . Дорого, но не запредельно.. Должно заметно подешеветь с развитием технологии.

Б.г.> Значит, нужно уметь обогащать америций по тяжёлому изотопу.
Газовые центрифуги давно просят работу. Их останавливать вообще нельзя.

S.I.> 1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241. Т.е. около полутора миллиона баксов за 20 грамм ам-242м . Дорого, но не запредельно.. Должно заметно подешеветь с развитием технологии

Да и нахрена? Растворный реактор можно сделать и на природном уране, только нужна еще тяжелая вода. На уране же минимального реакторного обогащения - можно обойтись и обычной... И что то подсказывает мне, что такой "водогрей" составит конкуренцию, если не газу, то элетрокотлам - 100500%

Б.г.>114 г америция всего.
Б.г.> Последнее значение близко к пределу растворимости сульфата америция в воде

В каком объёме воды?

ЗЫ. И что скажешь про чётно-чётный калифорний-252?

1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241. Т.е. около полутора миллиона баксов за 20 грамм ам-242м . Дорого, но не запредельно.. Должно заметно подешеветь с развитием технологии и увеличением количества ОЯТ.
Wyvern-2> Да и нахрена? Растворный реактор можно сделать и на природном уране, только нужна еще тяжелая вода. На уране же минимального реакторного обогащения - можно обойтись и обычной... И что то подсказывает мне, что такой "водогрей" составит конкуренцию, если не газу, то элетрокотлам - 100500%
Хочется компактного..

Б.г.>> Значит, нужно уметь обогащать америций по тяжёлому изотопу.
S.I.> Газовые центрифуги давно просят работу. Их останавливать вообще нельзя.

Газовые центрифуги заточены под шестифторид урана. У америция такого полезного соединения нет. Кроме того, америций гораздо сильнее радиоактивен и будет распадаться внутри центрифуг, загрязняя их дочерними изотопами, поторебует дополнительной защиты от радиации и т.д.

Те центрифуги, что обогащают сейчас природный уран, не годятся.

Б.г.> Газовые центрифуги заточены под шестифторид урана. У америция такого полезного соединения нет.
Точно нет?
А то ведь пишут:

Рассмотрены некоторые закономерности фторирования тетрафторидов и двуокисей урана, нептуния и америция дифторидом криптона во фтористом водороде. Приведены результаты синтеза гексафторида америция и некоторые его свойства.

 

Новые центрифуги? - ну для двигателя Буревестника точно сделают. Или ионную сепарацию. А ВВП обещал реактор и на Х-101..

Б.г.>>114 г америция всего.
Б.г.>> Последнее значение близко к пределу растворимости сульфата америция в воде
ED> В каком объёме воды?
В литре. Там объём активной зоны ~2 литра, из них на топливо приходится ~1 литр
ED> ЗЫ. И что скажешь про чётно-чётный калифорний-252?
Честно? Думаю, что это утка. У него очень большой нейтронный фон, его невозможно взорвать ни в пушечной, ни в имплозионной схемах. Думаю, что делиться должен 251-й калифорний, а всё, что написано про "ядерные пули" - дымовая завеса.

Б.г.> Честно? Думаю, что это утка. У него очень большой нейтронный фон, его невозможно взорвать ни в пушечной, ни в имплозионной схемах. Думаю, что делиться должен 251-й калифорний, а всё, что написано про "ядерные пули" - дымовая завеса.

Укрощение ядра. — 2003 — Часть 5. Таблица 4.53. ... Ряд данных о свойствах трансуранов позволяет ожидать, что критическая масса кюрия в 3– 4 раза, а калифорния в 10 раз меньше критмассы плутония-239. Если бы в нашем распоряжении имелись бы макроскопические количества этих веществ, то это открыло бы новые возможности в конструировании атомного и термоядерного оружия и, вероятно, привело бы к изобретениям, которые сейчас трудно предугадать.

 

Сейчас америций вспомнили за счёт доступности после многолетней выдержки ОЯТ.
ИМХО, всё это более актуально для компактных реакторов чем для бомб.

Б.г.> Честно?

Само собой.

Б.г.> всё, что написано про "ядерные пули" - дымовая завеса.

И явная лажа местами.
Но мне пули малоинтересны. Я сейчас про "чётность".

То есть для деления чётно-нечётные и нечётно-чётные - без разницы? Лишь бы нейтронов нечётное количество было?

Wyvern-2>> Да и нахрена? Растворный реактор можно сделать и на природном уране...
S.I.> Хочется компактного..

Погреб маленький? Дешевле вырыть новый - посмотри КАКОГО размера зона безопасности у Аргуса или Марса - сам размер реаХтура никакой роЯли не играет, там АЗ хоть в 10 кубов делай

ED> То есть для деления чётно-нечётные и нечётно-чётные - без разницы? Лишь бы нейтронов нечётное количество было?

Ага. Но есть нюанс © С ростом массы ядра делится начинают вообще фсе изотопы. С ~250 - самопроизвольно

Б.г.>> Честно?
ED> Само собой.
Б.г.>> всё, что написано про "ядерные пули" - дымовая завеса.
ED> И явная лажа местами.
ED> Но мне пули малоинтересны. Я сейчас про "чётность".
ED> То есть для деления чётно-нечётные и нечётно-чётные - без разницы? Лишь бы нейтронов нечётное количество было?
Быстрыми нейтронами делятся любые тяжёлые изотопы. И калифорний-252, и плутоний-240. И при делении ядра вылетают именно быстрые нейтроны (средняя энергия 1 МэВ). Это значит, что, по крайней мере, для неэкранированной сферы критмасса любого из изотопов конечна И НЕ ОЧЕНЬ ВЕЛИКА, хотя и может оказаться неожиданно большой.
А, вот, нейтронами тепловыми чётно-чётные не делятся. Ну, то есть, практически совсем. Зато чётно-чётные делятся спонтанно с очень большой скоростью, куда большей, чем и у чётно-нечётных, и у нечётно-нечётных. Поэтому они создают сильный нейтронный фон, затрудняющий перевод из подкритики в надкритику.

А калифорний-252 даёт именно что очень много спонтанных нейтронов. И плутоний-240 - тоже, но калифорний-252 - на порядки (наизусть не помню, но склероз диктует, что в десять тысяч раз примерно). Поэтому понятие критической массы для него определено ПЛОХО!
И, вдобавок, всякие отражатели и замедлители критмассу ему не уменьшают, точнее, не уменьшают в той степени, в какой 235-му урану и 239-му плутонию. Потому что он делится только быстрыми нейтронами. "Но зато их много-много!" ©

Чётно-нечётные тепловыми нейтронами делятся практически все. Практически, исключения, понятно, могут быть. Нечётно-чётные - ну, чуть хуже, но, тоже, исключения можно по пальцам посчитать. Но, среди исключений значимый нептуний-237, например, иначе бы плутоний-238 стоил гораздо дороже. Нечётно-нечётные - как повезёт, с америцием 242м повезло.

Собственно, деление 235-го урана происходит через образование ядра 236-го в возбуждённом состоянии. Сумеет оно сбросить возбуждение через гамма-квант - будет захват без деления. Не сумеет - поделится, это бывает в 6 раз чаще.

Я ничего не забыл?

Б.г.>Нечётно-нечётные - как повезёт, с америцием 242м повезло.

242 - это разве нечётное?

Б.г.> Я ничего не забыл?

Кроме того что выше - вроде нет.
Спасибо.

Б.г.>>Нечётно-нечётные - как повезёт, с америцием 242м повезло.
ED> 242 - это разве нечётное?

нечётно-нечётное. 95 протонов и 147 нейтронов.

Б.г.> 147 нейтронов.
Офтоп.
Нет прикидок, по чем нынче киломоль (килограмм) нейтронов? Быстрых, промежуточных, тепловых, холодных, ультрахолодных? Мне бы на трансмутацию осколков и минорных актиноидов.

ED>> 242 - это разве нечётное?
Б.г.> нечётно-нечётное.

Тьфу-ты. 252 в голову засел.

Б.г.>> 147 нейтронов.
Pu239> Офтоп.
Pu239> Нет прикидок, по чем нынче киломоль (килограмм) нейтронов? Быстрых, промежуточных, тепловых, холодных, ультрахолодных? Мне бы на трансмутацию осколков и минорных актиноидов.

Читал, что в ВВЭР-1000 в год образуется 3,85 кг нейтронов. Но это - "всего", брутто. Использовать для трансмутации удаётся не больше 10% от этого числа. Можно прикинуть стоимость электроэнергии, вырабатываемой таким реактором, исходя из неё прикинуть себестоимость эксплуатации реактора, а из неё - стоимость нейтронов. В учебнике Бекмана, про ядерную индустрию, кажется, приводились какие-то цифры.

Pu239>> Офтоп
Pu239>> Быстрых, промежуточных, тепловых, холодных, ультрахолодных? Мне бы на трансмутацию осколков и минорных актиноидов.
Б.г.> Читал, что в ВВЭР-1000 в год образуется 3,85 кг нейтронов. Но это - "всего", брутто. Использовать для трансмутации удаётся не больше 10% от этого числа. Можно прикинуть стоимость электроэнергии, вырабатываемой таким реактором
Да, дороговато. На трансмутацию своих отходов его выхлопа, в нулевом приближении, не хватит. На ITER не дешевле будет нейтронами прибарахлиться? Может хотя бы на DEMO по сходной цене найдутся? Или там тоже, трошки для сэбэ, тритий делать?

Pu239> Да, дороговато. На трансмутацию своих отходов его выхлопа, в нулевом приближении, не хватит. На ITER не дешевле будет нейтронами прибарахлиться? Может хотя бы на DEMO по сходной цене найдутся? Или там тоже, трошки для сэбэ, тритий делать?

Ну, чисто теоретически, если ты сделаешь специальный ТВЭЛ из минорных актинидов и запихаешь его в геометрический центр АЗ - гуляющих там потоков нейтронов хватит, чтобы их пожечь. Что станет с управляемостью реактора - не скажу . Я не настолько могучий шаман.

А вообще - для этого быстрые реакторы подходят. Или бланкетные установки на протонных пучках.

Б.г.>>> 147 нейтронов.
Pu239>> Офтоп.
Pu239>> Нет прикидок, по чем нынче киломоль (килограмм) нейтронов? Быстрых, промежуточных, тепловых, холодных, ультрахолодных? Мне бы на трансмутацию осколков и минорных актиноидов.
Б.г.> Читал, что в ВВЭР-1000 в год образуется 3,85 кг нейтронов.

Криогенные (ультрахолодные) нейтроны делают на замедлителе из твердого дейтрированного метана... Там IMHO КПД порядка 1%...

рик
Wyvern-2> Криогенные (ультрахолодные) нейтроны делают на замедлителе из твердого дейтрированного метана... Там IMHO КПД порядка 1%...
Мне кажется, что 1% как-то запредельно много для ультрахолодных с энергией порядка 10^-7 Эв. В экспериментах они на тысячи, не на моли. Они конечно только на посмотреть, для науки. Прикладного применения не знаю.

Naib> Ну, чисто теоретически, если ты сделаешь специальный ТВЭЛ из минорных актинидов и запихаешь его в геометрический центр АЗ - гуляющих там потоков нейтронов хватит, чтобы их пожечь. Что станет с управляемостью реактора - не скажу . Я не настолько могучий шаман.

Naib> А вообще - для этого быстрые реакторы подходят. Или бланкетные установки на протонных пучках.
Получается, замкнуть по отходам цикл на делении никак? Или на БН можно? А на синтезе D-T лишних нейтронов много? В бланкете токамака сжечь не получится? Или во взрывном котле синтеза?

Pu239> Получается, замкнуть по отходам цикл на делении никак? Или на БН можно? А на синтезе D-T лишних нейтронов много? В бланкете токамака сжечь не получится? Или во взрывном котле синтеза?

Ну так БН - это основа ЗЯТЦ. Замкнутого Ядерного Топливного Цикла.
На синтезе D-T лишний нейтрон АДЫН. Но это могучий нейтронище, способный делить любые тяжёлые элементы с большим выходом вторичных нейтронов.

В бланкете токамака - получится. Но гибридные реакторы всё-таки не так устроены.